本发明专利技术提供一种无线网络资源管理优化方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：确定无线网络资源管理优化问题，并获取无线网络资源管理优化问题的输入参数向量；将输入参数向量输入至目标深度展开网络，得到无线网络资源管理优化问题的求解结果；根据求解结果，进行无线网络资源的管理优化；目标深度展开网络是基于无线网络资源管理优化问题的样本输入参数向量和样本输入参数向量对应的优化问题求解结果，对目标深度展开网络的超参数进行训练得到的；超参数包括优化变量的迭代步长、对偶变量的迭代步长和惩罚参数中的一种或多种。扩展了优化问题求解的适用性，提高了小样本优化问题求解的准确度。化问题求解的准确度。化问题求解的准确度。
【技术实现步骤摘要】
无线网络资源管理优化方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及信号处理与无线通信
，尤其涉及一种无线网络资源管理优化方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]信号处理与无线通信中资源管理与优化的问题往往建模为数学优化问题，优化问题的求解往往需要设计复杂的迭代算法，因此计算复杂度较高。超大规模MIMO(多输入多输出)、通信感知一体化等技术已经成为6G中的关键使能技术，随着问题规模的增加(包括优化变量维数及约束数量等增加)，计算复杂度问题越来越成为大量算法实时应用的瓶颈。为了降低计算复杂度，研究人员提出了学习优化的思想。一种典型的实现方式是使用深度神经网络建模算法，并基于收集的样本采用端到端的方式进行训练。但是，由于原始优化算法被视为黑盒子，使得获得的算法不仅缺乏可解释性，而且需要海量数据训练构造的深度网络，同时网络的泛化性能也较差，难以适用动态时变场景。
[0003]为了解决上述问题，研究人员提出将算法的模型信息融入算法设计，提出了深度展开的学习优化方法。深度展开的基本思想是将优化算法中的迭代步骤视作深度神经网络中的层，选取算法中敏感元素作为可学习参数并使用反向传播方法进行优化。由于融合了原始算法中的模型信息，基于深度展开设计的算法不仅具有良好的可解释性，而且计算复杂度与样本复杂度也较深度神经网络建模算法来说更低，同时泛化性能更好。但是，目前已有的基于深度展开设计的算法最终均基于内点法求解，网络的样本复杂度仍然较高，在小样本的情况下网络性能和优化问题求解的准确度并不理想，限制了其应用范围。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种无线网络资源管理优化方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种无线网络资源管理优化方法，包括：
[0006]确定无线网络资源管理优化问题，并获取所述无线网络资源管理优化问题的输入参数向量；
[0007]将所述输入参数向量输入至目标深度展开网络，得到所述无线网络资源管理优化问题的求解结果；
[0008]根据所述求解结果，进行无线网络资源的管理优化；
[0009]其中，所述目标深度展开网络是基于所述无线网络资源管理优化问题的样本输入参数向量和所述样本输入参数向量对应的优化问题求解结果，对所述目标深度展开网络的超参数进行训练得到的；所述超参数包括优化变量的迭代步长、对偶变量的迭代步长和惩罚参数中的一种或多种。
[0010]可选地，所述目标深度展开网络基于以下方式构建得到：
[0011]确定所述目标深度展开网络用于求解的目标无线网络资源管理优化问题为光滑
优化问题或非光滑优化问题；
[0012]基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，所述可展开迭代格式中包含所述超参数；
[0013]基于所述可展开迭代格式，构建所述目标深度展开网络。
[0014]可选地，所述基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，包括：
[0015]在所述目标无线网络资源管理优化问题为光滑优化问题的情况下，使用原始对偶方法或者原始对偶方法和梯度下降方法构造所述目标无线网络资源管理优化问题对应的可展开迭代格式。
[0016]可选地，所述基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，包括：
[0017]在所述目标无线网络资源管理优化问题为非光滑优化问题的情况下，将所述目标无线网络资源管理优化问题转化为一个光滑优化子问题和一个非光滑优化子问题的交替优化求解问题；
[0018]使用原始对偶方法或者原始对偶方法和梯度下降方法构造所述光滑优化子问题对应的可展开迭代格式，使用邻近算子方法构造所述非光滑优化子问题对应的可展开迭代格式。
[0019]可选地，所述基于所述可展开迭代格式，构建所述目标深度展开网络，包括：
[0020]基于所述光滑优化子问题对应的可展开迭代格式，构建原始对偶子网络；
[0021]基于所述原始对偶子网络和所述非光滑优化子问题对应的可展开迭代格式，构建所述目标深度展开网络。
[0022]可选地，所述基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，包括：
[0023]在所述目标无线网络资源管理优化问题满足第一条件的情况下，基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式；
[0024]所述第一条件包括：
[0025]对于所述目标无线网络资源管理优化问题的每个约束函数，都存在对应的两个凸函数，所述两个凸函数的差等于所述约束函数；并且，
[0026]对于所述目标无线网络资源管理优化问题的目标函数，存在一个可微且凸的函数和一个凸但不可微的函数，所述可微且凸的函数和所述凸但不可微的函数的线性加权和等于所述目标函数。
[0027]可选地，所述目标深度展开网络的训练方式包括：
[0028]固定Θ中除Θ1以外的全部元素，基于训练样本和损失函数更新Θ1，然后固定Θ中除Θ2以外的全部元素，基于训练样本和损失函数更新Θ2，依次类推，对于任意一次Θ
k
的更新，都固定Θ中除Θ
k
以外的全部元素不变而仅更新Θ
k
；或者，
[0029]固定Θ中除Θ1以外的全部元素，基于训练样本和损失函数更新Θ1，然后固定Θ中除{Θ1,Θ2}以外的全部元素，基于训练样本和损失函数更新{Θ1,Θ2}，依次类推，对于任意一次{Θ1,Θ2,...,Θ
k
}的更新，都固定Θ中除{Θ1,Θ2,...,Θ
k
}以外的全部元素不变而仅更新{Θ1,Θ2,...,Θ
k
}；
[0030]其中，Θ表示所述目标深度展开网络的超参数集合，Θ＝{Θ1,Θ2,...,Θ
k
,...,Θ
K
}，Θ
k
表示所述目标深度展开网络的第k个子网络的超参数集合，所述K表示所述目标深度展开网络的子网络数。
[0031]第二方面，本专利技术还提供一种无线网络资源管理优化装置，包括：
[0032]获取模块，用于确定无线网络资源管理优化问题，并获取所述无线网络资源管理优化问题的输入参数向量；
[0033]求解模块，用于将所述输入参数向量输入至目标深度展开网络，得到所述无线网络资源管理优化问题的求解结果；
[0034]资源管理优化模块，用于根据所述求解结果，进行无线网络资源的管理优化；
[0035]其中，所述目标深度展开网络是基于所述无线网络资源管理优化问题的样本输入参数向量和所述样本输入参数向量对应的优化问题求解结果，对所述目标深度展开网络的超参数进行训练得到的；所述超参数包括优化变量的迭代步长、对偶变量的迭代步长和惩罚参数中的一种或多种。
[0036]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无线网络资源管理优化方法，其特征在于，包括：确定无线网络资源管理优化问题，并获取所述无线网络资源管理优化问题的输入参数向量；将所述输入参数向量输入至目标深度展开网络，得到所述无线网络资源管理优化问题的求解结果；根据所述求解结果，进行无线网络资源的管理优化；其中，所述目标深度展开网络是基于所述无线网络资源管理优化问题的样本输入参数向量和所述样本输入参数向量对应的优化问题求解结果，对所述目标深度展开网络的超参数进行训练得到的；所述超参数包括优化变量的迭代步长、对偶变量的迭代步长和惩罚参数中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的无线网络资源管理优化方法，其特征在于，所述目标深度展开网络基于以下方式构建得到：确定所述目标深度展开网络用于求解的目标无线网络资源管理优化问题为光滑优化问题或非光滑优化问题；基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，所述可展开迭代格式中包含所述超参数；基于所述可展开迭代格式，构建所述目标深度展开网络。3.根据权利要求2所述的无线网络资源管理优化方法，其特征在于，所述基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，包括：在所述目标无线网络资源管理优化问题为光滑优化问题的情况下，使用原始对偶方法或者原始对偶方法和梯度下降方法构造所述目标无线网络资源管理优化问题对应的可展开迭代格式。4.根据权利要求2所述的无线网络资源管理优化方法，其特征在于，所述基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，包括：在所述目标无线网络资源管理优化问题为非光滑优化问题的情况下，将所述目标无线网络资源管理优化问题转化为一个光滑优化子问题和一个非光滑优化子问题的交替优化求解问题；使用原始对偶方法或者原始对偶方法和梯度下降方法构造所述光滑优化子问题对应的可展开迭代格式，使用邻近算子方法构造所述非光滑优化子问题对应的可展开迭代格式。5.根据权利要求4所述的无线网络资源管理优化方法，其特征在于，所述基于所述可展开迭代格式，构建所述目标深度展开网络，包括：基于所述光滑优化子问题对应的可展开迭代格式，构建原始对偶子网络；基于所述原始对偶子网络和所述非光滑优化子问题对应的可展开迭代格式，构建所述目标深度展开网络。6.根据权利要求2或3或4所述的无线网络资源管理优化方法，其特征在于，所述基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式，包括：在所述目标无线网络资源管理优化问题满足第一条件的情况下，基于所述目标无线网络资源管理优化问题的类型构造相应的可展开迭代格式；
所述第一条件包括：对于所述目标无线网络资源管...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永明，章建军，尤肖虎，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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