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基于深度强化学习的RIS辅助通感融合网络:挑战与机遇

创作时间:
作者:
@小白创作中心

基于深度强化学习的RIS辅助通感融合网络:挑战与机遇

引用
1
来源
1.
https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.11999/JEIT240086?viewType=HTML

随着深度强化学习(DRL)技术的广泛应用,基于DRL的可重构智能表面(RIS)辅助的通信感知一体化(ISAC)展现出巨大的潜力。然而,由于数据卸载和模型训练的高成本,基于现有ISAC框架实现网络智能仍面临着巨大的挑战。本文深入分析了DRL技术在ISAC领域的应用,探讨了RIS辅助的ISAC建模及其解决方案,并讨论了未来发展趋势。

摘要

随着深度强化学习(DRL)技术的广泛应用,基于DRL的可重构智能表面(RIS)辅助的通信感知一体化(ISAC)展现出巨大的潜力。然而,由于数据卸载和模型训练的高成本,基于现有ISAC框架实现网络智能仍面临着巨大的挑战。为了克服该问题,本文深入分析了DRL技术在ISAC领域的应用,探讨了RIS辅助的ISAC建模及其解决方案,该技术能够解决覆盖区域受限、算法复杂度高以及高频传输等问题。为了推动这些技术的实施,本文进一步讨论了RIS辅助ISAC网络中DRL技术的未来发展趋势,包括潜在的应用和需要解决的问题。

RIS辅助ISAC系统架构与设计


图 1 RIS辅助ISAC系统的应用演示场景

RIS辅助ISAC系统的DDPG设计


图 2 RIS辅助ISAC系统的DDPG设计

RIS辅助ISAC系统的算力网络


图 3 RIS辅助ISAC系统的算力网络

损失函数值与迭代次数的关系


图 4 损失函数值与迭代次数的关系

不同ISAC方案雷达探测率与迭代次数的关系


图 5 不同ISAC方案雷达探测率与迭代次数的关系

基于深度学习的RIS辅助通信的最新进展

优化指标
RIS指标
DRL指标
场景
技术
结果
最大化保密率[9]
相移控制波束赋形设计
参数设计
BS到RIS多用户
DQNMDP
提高保密率
最大化加权和速率[11]
相移控制波束赋形设计
参数设计
BS到RIS多用户
比较检索法DQNN
提高加权和速率
提高频谱效率[14]
相移控制
互信息优化
BS到用户
DDPGTD3
提高频谱效率
最大化和速率[15]
相移控制波束赋形设计
环境学习
RIS到用户多用户
NOMA协议DRSAC
提高和速率
最大化总保密率[16]
相移控制波束赋形设计
环境学习参数设计
多用户多窃听者
DDPGMDP
提高总保密率

参数设置

参数名称
参数值
RIS个数
10
训练大小
1000
训练学习率
0.001
迭代次数
20
测试集样本个数
500

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本文原文来自《电子与信息工程学报》

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