基于增强学习的协作通信中继选择方案.pdf

《基于增强学习的协作通信中继选择方案.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于增强学习的协作通信中继选择方案CooperativeWirelessCommunication’SRelaySelectionSchemeBasedonQ—learning宋夫静SONGFu-jing中继方案的选择对无线资源有效利用尤为重要，本文我们提出了一个通过使用Q学习算法的高效无线协作网的中继选择方案。该方案中，通过我们定义的状态、动作和达到到良好SER(误符号率)表现时的回报来选择少量中继参与合作。仿真结果表明，相对于通过数学分析得到中继最佳数目的方案，该方案能通过使用更少数目的中继达到具有更可比性的SER性能，从而更有效地使用资源。仿真结

2、果表明该方案可以被认为是一个很好的对未来通信的尝试。协作通信中继选择自我学习Q—learning放大转发AbstractSelecttherelayschemeisparticularlyimportantfortheeficientuseofradioresources，thispaperweproposearelayselectionschemebyusingQ-leamingalgorithm．Thescheme，asdefinedbythestateofOuractionandreachtogoodSER(symbolerrorrate)per

3、formanceofreturntoselectasmallrelayparticipationandcooperation．Simulationresultsshowthattheoptimumnumberoftherelaywithrespecttothemathematicalanalysisoftheobtainedsolution，thesolutionthroughtheuseofasmallernumberofrepeaterstoreachamorecomparableSERperformanceandthusmoreeficientu

4、seofresources．Simulationresultsshowthatthesolutioncanbeconsideredagoodfuture，communicationattempts．KeywordCooperativecomunicationRelayselectionSelf-learningQ-learningAmplifyandforwarddoi：10．3969／j．issn．1672—9528．2014．02．33使用中继是实现协作通信的重要关键之一，多中Q—learning同时降低复杂性获得。继协同通信近来备受关注。迄今为止

5、，许多不同的中本文的其余部分安排如下：第二节对协作中继继协议已经被提出u』。其中，自AF和DF的方法被广网络模型进行了分析，第三节对Q—learning和提出泛运用。的方案作介绍，第四节对提出方案进行仿真，第五节虽然通过数学分析可以获得SER(符号错误率)进行小结。上限的最佳性能，但在执行相当复杂的数学计算来选1协作中继网络模型择合适中继时是不方便的。此外，由数学分析建模的通信系统不能自适应地获得良好的SER通信性能。1．1基于放大转发中继的MRC(最大比合并)本文提出了一种采用Q—learning方法的中继如图1所示，我们认为无线协作网络由N个发送选

6、择方案。Q-learning是强化学习的机器学习算法信号到目的地的中继节点组成。源节点和中继节点、之一。仿真结果表明，相对于通过数学分析的中中继节点和目的节点以及源节点和目的节点之间是相继选择方案，具有可比性的SER性能可以通过使用互独立的。无线协作网络有两个阶段来传输信号。第一阶段，源节点传播其信号到每个中继节点。第二阶段，每一个中继节点放大所接收的信号，传送信号到兰州交通大学730070目的地并进行重传。圜璺垒蔓塑在这里，：。j，，=≠{属+l}为了降低算法的复杂性度，目的节点的SNR可信号发送以写成信号反馈≤+镌：+H，图1无线协作中继网络模型在

7、第一阶段，中继Ri和目的地接收到的信号可+粪瓜I分别表示为总之，基于所述集合L中的中继节点协作，SNRf=．41"A，+仉1，⋯，Ⅳ(1)可以表示为d=．√，dx+rLd(2)上式中Ps是源节点发射功率，x是源节点的发SNRd：+妻瓜lib,，(8)射信号。噪声分量rl。，和n。，是定义在目的节点1．2基于MRC(最大比合并的)中继选择方案和中继节点的高斯随机变量，Hs，。表示源节点和目基于SNR，提出的中继选择方案[4]如下所示：的节点间的信道系数，HS，I表示源节点和中继节点假设所有中继节点参与协作，协作中继集合定义间的信道系数。为①={l，⋯．，

8、N)在第二阶段，中继节点RI放大从源节点接收的指标集合中所有中继节点按下面的规则进行排序信号并