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基于 DRL 的 LiDAL 辅助 RLNC-NOMA 光无线通信系统中的功率分配

系统与控制 2026-05-05 v2 系统与控制 信号处理

摘要

非正交多址 (NOMA) 是一种针对光无线通信 (OWC) 的有前景技术,使多个用户能够通过功率域同时共享光谱。然而, imperfect 信道状态信息 (CSI) 和残余解码误差会损害 NOMA 性能,尤其是在现实密集用户室内场景中。本文构建了一个将光检测与定位 (LiDAL) 和随机线性网络编码 (RLNC) 集成到 NOMA 框架内的 OWC 系统。LiDAL 利用时空信息改进用户 CSI,而 RLNC 在连续解码过程中提高数据韧性,从而形成 LiDAL 辅助 RLNC-NOMA OWC 系统。在该系统中,功率分配 (PA) 至关重要,因为多个用户与编码和检测过程之间存在复杂交互,但动态优化连续 PA 可能计算负担沉重。为此,我们采用深度强化学习 (DRL) 框架来高效学习近最优 PA 策略。具体而言,提出一种基于 DRL 的归一化优势函数 (NAF) 算法,以最大化平均总速率,并将其性能与深度确定性策略梯度 (DDPG)、收益比 PA (GRPA) 和穷举搜索进行比较。结果表明,NAF 与穷举搜索接近,在速度上比 DDPG 快 39%,并在考虑用户位置估计误差时,将平均总速率提高 4.6%。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.08060,
  title  = {DRL-based Power Allocation in LiDAL-Assisted RLNC-NOMA OWC Systems},
  author = {Ahmed A. Hassan and Ahmad Adnan Qidan and Taisir Elgorashi and Jaafar Elmirghani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.08060},
  year   = {2026}
}