检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2025年第3期47卷 657-665页

作者：李国权程涛郭永存庞宇林金朝重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 光电信息感测与微系统重庆市重点实验室重庆400065

为进一步提升多用户无线通信系统的频谱利用率,该文提出了一种基于深度强化学习的智能反射面(IRS)辅助认知无线电网络次用户和速率最大化算法。首先在考虑次基站最大发射功率约束、次基站对主用户的干扰容限约束以及IRS相移矩阵单位模... 详细信息

为进一步提升多用户无线通信系统的频谱利用率,该文提出了一种基于深度强化学习的智能反射面(IRS)辅助认知无线电网络次用户和速率最大化算法。首先在考虑次基站最大发射功率约束、次基站对主用户的干扰容限约束以及IRS相移矩阵单位模量约束的情况下,建立一个联合优化次基站波束成形和IRS相移矩阵的资源分配模型;然后提出了一种基于深度确定性策略梯度的主被动波束成形算法,联合进行变量优化以最大化次用户和速率。仿真结果表明,所提算法相对于传统优化算法在和速率性能接近的情况下具有更低的时间复杂度。

关键词：智能反射面认知无线电深度强化学习波束成形

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小样本学习驱动的无线频谱状态感知

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1231-1239页

作者：申滨李月王欣王紫昕重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

无线频谱状态感知是实现无线频谱资源高效利用及各种用频系统和谐共存的先决条件之一。针对复杂无线传播环境下获取的频谱观测往往存在数据稀疏性、数据类别分布不稳定、标记数据严重不足的情况,该文提出基于插值和小样本学习(FSL)分类... 详细信息

无线频谱状态感知是实现无线频谱资源高效利用及各种用频系统和谐共存的先决条件之一。针对复杂无线传播环境下获取的频谱观测往往存在数据稀疏性、数据类别分布不稳定、标记数据严重不足的情况,该文提出基于插值和小样本学习(FSL)分类的无线频谱状态感知方法。首先,对捕获的稀疏频谱观测数据插值,构建频谱状态地图,作为频谱状态分类器的输入数据。其次,针对频谱数据类别分布不稳定、数据量严重不足的问题,基于小样本学习方法,利用嵌入模块和度量模块协同工作,以实现快速精确的频谱状态分类。具体地,利用嵌入模块将频谱数据映射到嵌入空间,提取频谱数据中的隐含特征;在度量模块的设计中,分别提出基于原型和基于样例的两种类别表示方式,通过计算待分类样本与类别之间的相似度判断待分类样本类别。最后,为了确保分类模型克服测试样本数量少导致过拟合问题,设置A-way B-shot任务训练模型。仿真结果表明,与传统机器学习方法相比,本文模型可以在低信噪比条件下进行精准分类;同时,在测试集样本数很少的情况下,或者在测试集中出现在训练集从未见到的新类时,所训练的模型也可以精准快速判别无线频谱的场景类别。

关键词：频谱状态感知频谱状态地图插值小样本学习

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基于数字孪生的多自动驾驶车辆分布式协同路径规划算法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2525-2532页

作者：唐伦戴军成章超张鸿鹏陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对多辆自动驾驶车辆(AVs)在进行路径规划过程中存在的车辆之间协作难、协作训练出来的模型质量低以及所求结果直接应用到物理车辆的效果较差的问题,该文提出一种基于数字孪生(DT)的多AVs分布式协同路径规划算法,基于可信度加权去中心... 详细信息

针对多辆自动驾驶车辆(AVs)在进行路径规划过程中存在的车辆之间协作难、协作训练出来的模型质量低以及所求结果直接应用到物理车辆的效果较差的问题,该文提出一种基于数字孪生(DT)的多AVs分布式协同路径规划算法,基于可信度加权去中心化的联邦强化学习方法(CWDFRL)来实现多AVs的路径规划。首先将单个AVs的路径规划问题建模成在驾驶行为约束下的最小化平均任务完成时间问题,并将其转化成马尔可夫决策过程(MDP),使用深度确定性策略梯度算法(DDPG)进行求解;然后使用联邦学习(FL)保证车辆之间的协同合作,针对集中式的FL中存在的全局模型更新质量低的问题,使用基于可信度的动态节点选择的去中心化FL训练方法改善了全局模型聚合质量低的问题;最后使用DT辅助去中心化联邦强化学习(DFRL)模型的训练,利用孪生体可以从DT环境中学习的优点,快速将训练好的模型直接部署到现实世界的AVs上。仿真结果表明,与现有的方法相比,所提训练框架可以得到一个较高的奖励,有效地提高了车辆对其本身速度的利用率,与此同时还降低了车辆群体的平均任务完成时间和碰撞概率。

关键词：数字孪生自动驾驶去中心化联邦强化学习路径规划

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数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配联合优化

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1343-1352页

作者：唐伦文明艳单贞贞陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

在基于联邦学习的智能驾驶中,智能网联汽车(ICV)的资源限制和可能出现的设备故障会导致联邦学习训练精度下降、时延和能耗增加等问题。为此该文提出数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配优化方案。该方案首先提出数字孪生辅助联... 详细信息

在基于联邦学习的智能驾驶中,智能网联汽车(ICV)的资源限制和可能出现的设备故障会导致联邦学习训练精度下降、时延和能耗增加等问题。为此该文提出数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配优化方案。该方案首先提出数字孪生辅助联邦学习机制,使得ICV能够选择在本地或利用其数字孪生体参与联邦学习。其次,通过构建数字孪生辅助联邦学习的计算和通信模型,建立以最小化累积训练时延和能耗为目标的边缘选择和资源分配联合优化问题,并将其转化为部分可观测的马尔可夫决策过程。最后,提出基于多智能体参数化Q网络(MPDQN)的边缘选择和资源分配算法,用于学习近似最优的边缘选择和资源分配策略,以实现联邦学习累积时延和能耗最小化。仿真结果表明,所提算法在保证模型精度的同时,有效降低联邦学习累积训练时延和能耗。

关键词：智能驾驶联邦学习数字孪生深度强化学习

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速率分割多址接入系统中的协作中继传输策略与优化

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北京邮电大学学报 2024年第2期47卷 58-65页

作者：雷维嘉张智雷宏江唐宏重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对两用户系统提出了一种基于速率分割多址接入的协作中继传输策略。首先设计了系统效益函数,以更完善的方式评估协作速率分割多址接入系统的能量成本;然后以最大化系统效益为目标,对预编码矩阵、公共速率分配、发射功率和时间分配进... 详细信息

针对两用户系统提出了一种基于速率分割多址接入的协作中继传输策略。首先设计了系统效益函数,以更完善的方式评估协作速率分割多址接入系统的能量成本;然后以最大化系统效益为目标,对预编码矩阵、公共速率分配、发射功率和时间分配进行了联合优化;采用黄金分割搜索法和逐次凸逼近等方法将非凸问题转化为凸问题,并进行了求解。仿真结果显示,与基准方案相比,所提方案能够实现更高的系统效益。

关键词：速率分割多址接入协作中继优化

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基于多智能体柔性演员-评论家学习的服务功能链部署算法

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电子与信息学报 2023年第8期45卷 2893-2901页

作者：唐伦李师锐杜雨聪陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065

针对网络功能虚拟化(NFV)架构下业务请求动态变化引起的服务功能链(SFC)部署优化问题,该文提出一种基于多智能体柔性演员-评论家(MASAC)学习的SFC部署优化算法。首先,建立资源负载惩罚、SFC部署成本和时延成本最小化的模型,同时受限于SF... 详细信息

针对网络功能虚拟化(NFV)架构下业务请求动态变化引起的服务功能链(SFC)部署优化问题,该文提出一种基于多智能体柔性演员-评论家(MASAC)学习的SFC部署优化算法。首先,建立资源负载惩罚、SFC部署成本和时延成本最小化的模型,同时受限于SFC端到端时延和网络资源预留阈值约束。其次,将随机优化问题转化为马尔可夫决策过程(MDP),实现SFC动态部署和资源的均衡调度,还进一步提出基于业务分工的多决策者编排方案。最后,在分布式多智能体系统中采用柔性演员-评论家(SAC)算法以增强探索能力,并引入了中央注意力机制和优势函数,能够动态和有选择性地关注获取更大部署回报的信息。仿真结果表明,所提算法可以实现负载惩罚、时延和部署成本的优化,并随业务请求量的增加能更好地扩展。

关键词：网络功能虚拟化服务功能链柔性演员-评论家学习多智能体强化学习

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混合数据的多集群系统中数据价值与信息年龄的联合优化

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 308-316页

作者：罗佳陈前斌唐伦重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院移动通信技术重点实验室重庆400065

信息年龄(AoI)是一种业界新兴的时间相关指标,其经常用于评估接收数据的新鲜度。该文考虑了一个视频数据与环境数据混合的多集群视频直播系统,并制定调度策略以联合优化系统数据价值与信息年龄。为克服优化问题中动作空间过大导致难以... 详细信息

信息年龄(AoI)是一种业界新兴的时间相关指标,其经常用于评估接收数据的新鲜度。该文考虑了一个视频数据与环境数据混合的多集群视频直播系统,并制定调度策略以联合优化系统数据价值与信息年龄。为克服优化问题中动作空间过大导致难以实现有效求解的问题,该文将优化问题的调度策略分解为相互关联的内外两层策略,外层策略利用深度强化学习实现集群间的信道分配,内层策略则基于构造的虚拟队列实现集群内的链路选择。双层调度策略将每个集群的内层策略嵌入到外层策略中进行训练,仿真结果显示,与现有调度策略相比,该文所提的调度策略可以提高时间平均的接收数据价值并降低时间平均的信息年龄。

关键词：信息年龄数据价值视频直播系统深度强化学习调度策略

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节点链路同时映射的多类型服务资源编排算法

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通信学报 2024年第4期45卷 54-64页

作者：冯川张旭马天纯郭磊重庆邮电大学大数据智能计算重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学智能通信与网络安全研究院重庆400065

为了解决虚拟网络请求阻塞率较高和底层物理网络资源利用率较低的问题,提出一种基于节点链路同时映射的多类型服务资源编排的算法。在映射首节点时,考虑物理网络节点属性;在映射节点链路元组时,综合考虑物理网络节点属性和链路属性;在... 详细信息

为了解决虚拟网络请求阻塞率较高和底层物理网络资源利用率较低的问题,提出一种基于节点链路同时映射的多类型服务资源编排的算法。在映射首节点时,考虑物理网络节点属性;在映射节点链路元组时,综合考虑物理网络节点属性和链路属性;在映射链路时,考虑网络链路属性,从而在包含多类型服务资源的底层物理网络中找到虚拟网络请求的映射策略。仿真结果显示,所提算法可以降低虚拟网络请求的阻塞率,提高物理网络多种类型资源的利用效率。

关键词：软件定义网络网络功能虚拟化虚拟网络映射多类型资源编排

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基于自适应梯度压缩的高效联邦学习通信机制研究

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电子与信息学报 2023年第1期45卷 227-234页

作者：唐伦汪智平蒲昊吴壮陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065

针对物联网(IoTs)场景下,联邦学习(FL)过程中大量设备节点之间因冗余的梯度交互通信而带来的不可忽视的通信成本问题,该文提出一种阈值自适应的梯度通信压缩机制。首先,引用了一种基于边缘-联邦学习的高效通信(CE-EDFL)机制,其中边缘服... 详细信息

针对物联网(IoTs)场景下,联邦学习(FL)过程中大量设备节点之间因冗余的梯度交互通信而带来的不可忽视的通信成本问题,该文提出一种阈值自适应的梯度通信压缩机制。首先,引用了一种基于边缘-联邦学习的高效通信(CE-EDFL)机制,其中边缘服务器作为中介设备执行设备端的本地模型聚合,云端执行边缘服务器模型聚合及新参数下发。其次,为进一步降低联邦学习检测时的通信开销,提出一种阈值自适应的梯度压缩机制(ALAG),通过对本地模型梯度参数压缩,减少设备端与边缘服务器之间的冗余通信。实验结果表明,所提算法能够在大规模物联网设备场景下,在保障深度学习任务完成准确率的同时,通过降低梯度交互通信次数,有效地提升了模型整体通信效率。

关键词：联邦学习边缘计算通信优化梯度压缩

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基于不完美CSI的低轨卫星通信系统鲁棒资源分配算法

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 671-679页

作者：吴翠先董燚恒徐勇军张海波薛青重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 浙江省信息处理与通信网络重点实验室浙江310058

为了解决低轨卫星通信系统因资源受限导致的能量与速率不平衡的问题,同时考虑信道不确定性对实际卫星通信系统性能衰退的影响,该文提出一种基于最大化最小能效的鲁棒资源分配算法。首先,考虑每个用户中断速率约束、功率分配系数约束和... 详细信息

为了解决低轨卫星通信系统因资源受限导致的能量与速率不平衡的问题,同时考虑信道不确定性对实际卫星通信系统性能衰退的影响,该文提出一种基于最大化最小能效的鲁棒资源分配算法。首先,考虑每个用户中断速率约束、功率分配系数约束和最大发射功率约束,基于高斯信道不确定性,构建了联合优化卫星波束成形向量与功率分配因子的鲁棒资源分配模型。所描述的问题是一个含参数摄动的非凸、非确定性多项式难问题,很难直接求解。为此,基于丁克尔巴赫、伯恩斯坦不等式、半正定松弛和交替优化等方法将其转化为等价的凸优化问题,并提出一种基于迭代的混合鲁棒波束成形与功率分配算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。

关键词：低轨卫星通信波束成形能效优化鲁棒性

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