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基于深度强化学习的 NOMA MEC 网络能量与 AoI 联合优化统一框架

信号处理 2020-11-03 v1

摘要

本文为一种智能移动边缘计算(MEC)辅助的无线接入网络设计了一种新颖的调度与资源分配算法。不同于以往基于能效(EE)或平均信息年龄(AAoI)的网络设计,我们提出一种统一度量来同时优化网络的 ESE 与 AAoI。为进一步提升系统容量,非正交多址(NOMA)被提出作为未来蜂窝网络多址方案的候选。我们的主要目标是在 AoI、NOMA 和资源容量约束下使用随机优化最大化长期目标函数。为克服网络参数(如无线信道与干扰)的复杂性与未知动态,我们应用强化学习概念并实现深度 Q 网络(DQN)。仿真结果说明了所提框架的有效性,并分析了不同参数对网络性能的影响。基于结果,我们提出的奖励函数收敛快且损失值可忽略。同时,结果表明我们的工作在目标函数上优于现有 SOTA 基线至多 64%,在 AAoI 上优于至多 51%,这些仅为示例。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.00436,
  title  = {A Unified Framework for Joint Energy and AoI Optimization via Deep Reinforcement Learning for NOMA MEC-based Networks},
  author = {Abolfazl Zakeri and Mohammad Parvini and Mohammad Reza Javan and Nader Mokari and Eduard A Jorswieck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00436},
  year   = {2020}
}

备注

Under review in IEEE for possible publication