无线通信优化方法最新进展综述

数学优化现在被广泛认为是无线通信系统设计中不可或缺的建模和求解工具。虽然优化在从 1G 到 5G 乃至未来 6G 的无线通信和网络技术的革命性进步中发挥了重要作用，但无线技术的创新也从根本上改变了系统设计所基于的底层数学优化问题的性质，并激发了理解、分析和解决这些问题方法论的重大创新。在本文中，我们对用于无线通信系统设计的数学优化理论和算法的最新进展进行了全面综述。我们首先阐述无线通信系统设计中出现的数学优化问题的共同特征。我们从优化角度讨论各种场景和用例及其相关的数学结构。随后，我们概述了最近开发的优化技术，涵盖范围从非凸优化、全局优化和整数规划，到分布式优化和基于学习的优化。成功解决数学优化问题的关键在于仔细选择或开发合适的算法（或神经网络架构），以利用底层问题结构。最后，我们通过识别若干开放的研究挑战并概述未来的研究方向来结束本文。