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No-Pain No-Gain:DRL辅助的能耗受限CR-NOMA网络优化

信息论 2021-04-14 v1 math.IT

摘要

本文应用机器学习来优化受认知无线电启发的非正交多址(CR-NOMA)网络的传输策略,其中采用时分多址(TDMA)服务多个主用户,并且一个能耗受限的从用户通过NOMA被接入主用户时隙。在每个时隙内,从用户执行两项任务:基于接收到的主用户信号进行数据传输和能量收集。本文的目标是通过优化其发射功率和两项任务的时间共享系数,最大化从用户的长期吞吐量。长期吞吐量最大化问题是具有挑战性的,因为需要做出能带来长期收益但可能导致短期损失的决策。例如,在给定时隙中,当具有大信道增益的主用户传输时,直觉表明从用户不应进行数据传输(由于来自主用户的强干扰)而仅进行能量收集,这导致此时隙数据速率为零但带来潜在的长期收益。本文应用深度强化学习(DRL)方法来模拟这一直觉,其中采用深度确定性策略梯度(DDPG)算法结合凸优化。我们的仿真结果表明,所提出的DRL辅助NOMA传输方案相较于两种基准方案能带来显著的性能增益。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.06007,
  title  = {No-Pain No-Gain: DRL Assisted Optimization in Energy-Constrained CR-NOMA Networks},
  author = {Zhiguo Ding and Robert Schober and H. Vincent Poor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.06007},
  year   = {2021}
}