有限反馈下的自适应水声通信：面向 AoI 的层次性多臂老虎机方法
网络与互联网体系结构
2026-03-24 v1 信号处理
摘要
水声（UWA）网络是遥感和海洋探索的关键技术，但面临带宽有限、传播延迟长、信道动态变化等内在挑战。这些约束阻碍了实时通信并降低整体系统性能。为此，本文提出一种双层多臂老虎机（MAB）框架。在快速内层，采用情境延迟型多臂老虎机（CD-MAB）联合优化自适应调制方式和发射功率，基于信道状态反馈及其信息年龄（AoI），以最大化吞吐量。在较慢的外层，反馈调度型多臂老虎机动态调整信道状态反馈间隔：当吞吐量稳定时采用更长的更新间隔，而吞吐量下降时则触发更频繁的更新。这种自适应机制降低了反馈开销并提升了对网络条件变化的响应性。所提双层框架计算高效，适用于资源受限的UWA网络。仿真实验基于 DESERT 水声网络仿真器，相较于已文献中报告的深度强化学习（DRL）基线，吞吐量提升最高可达20.61%，能耗降低最高可达36.60%。
引用
@article{arxiv.2602.20105,
title = {Adaptive Underwater Acoustic Communications with Limited Feedback: An AoI-Aware Hierarchical Bandit Approach},
author = {Fabio Busacca and Andrea Panebianco and Yin Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20105},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 9 figures, Accepted for IEEE Globecom 2025