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SliceFed:面向 6G 动态频谱切片的联邦受约束多智能体深度强化学习

网络与互联网体系结构 2026-03-13 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

动态频谱切片是 6G 无线接入网络(RAN)的关键使能器,允许异构服务共存。然而,在密集且受干扰的部署环境中,由于信道动态非平稳、严格的服务质量(QoS)要求以及数据隐私需求,资源分配优化仍具挑战。本文提出 SliceFed,一种 novel 的联邦受约束多智能体深度强化学习(F-MADRL)框架。SliceFed 将切片问题建模为受约束马尔可夫决策过程(CMDP),其中自主 gNB 智能体在显式满足细胞间干扰预算和硬性 ultra-reliable low-latency communication(URLLC)时延期限的前提下,最大化频谱效率。我们采用拉格朗日原-对偶方法结合近端策略优化(PPO)以实现约束,而联邦平均(FedAvg) enables 在不交换原始本地数据的情况下进行协作学习。大规模仿真表明,SliceFed 能收敛到稳定、安全感知的策略。不同于启发式和无约束基线方法,SliceFed 实现了 nearly 100% 的 1~ms URLLC 时延期限满足,并在流量负载变化方面表现出优异的鲁棒性,验证了其在可靠和可扩展的 6G 频谱管理方面的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.11390,
  title  = {SliceFed: Federated Constrained Multi-Agent DRL for Dynamic Spectrum Slicing in 6G},
  author = {Hossein Mohammadi and Seyed Bagher Hashemi Natanzi and Ramak Nassiri and Jamshid Hassanpour and Bo Tang and Vuk Marojevic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.11390},
  year   = {2026}
}

备注

4 figures, 3 algorithms charts