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基于MHA-MAD的近海光无线融合接入网络部署算法
1
作者
李学华
郗童
+1 位作者
王鑫
黄翔
《光通信研究》
北大核心
2025年第4期79-85,共7页
【目的】随着近海区域业务量的快速增长,带宽需求呈现出指数级增长趋势,承载业务的第五代移动通信技术(5G)及后5G(B5G)下一代无线接入网络(NG-RAN)资源即将枯竭,波分复用无源光网络(WDM-PON)因其高带宽等优势,成为支持5G/B5G NG-RAN的...
【目的】随着近海区域业务量的快速增长,带宽需求呈现出指数级增长趋势,承载业务的第五代移动通信技术(5G)及后5G(B5G)下一代无线接入网络(NG-RAN)资源即将枯竭,波分复用无源光网络(WDM-PON)因其高带宽等优势,成为支持5G/B5G NG-RAN的有效承载方案。然而,近海复杂多变的环境为WDM-PON的网络部署带来了严峻挑战,如高昂的部署成本、大规模的路径损耗以及恶劣的水下环境等,亟需通过优化网络部署策略降低成本、风险和传输损耗等,以构建适应近海环境的网络。【方法】文章提出了一种多头注意力增强的多智能体深度Q网络(MHA-MAD)算法,通过多头注意力机制高效提取网络环境的关键特征,并为不同特征赋予动态权重,从而提升建模精度。同时,采用多智能体框架,使多个智能体在共享网络环境中协作与同步决策,实现网络部署的全局优化。【结果】与现有基准方法相比,MHA-MAD算法在网络部署中使性能提高了近42%,其结果接近理论最优解。此外,与未利用多头注意力机制的多智能体深度Q网络(DQN)算法相比,MHAMAD算法在最小化网络部署总成本、节点功耗、链路衰减和网络风险的联合优化目标上,性能提高了近8%。【结论】MHAMAD算法为面向近海场景5G/B5G NG-RAN的WDM-PON部署与优化提供了新思路。
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关键词
网络部署
近海网络
无线和光纤接入网络
深度Q网络
多头注意力机制
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题名
基于MHA-MAD的近海光无线融合接入网络部署算法
1
作者
李学华
郗童
王鑫
黄翔
机构
北京信息科技大学智能通信与计算研究所
国防
科技
大学
信息
系统工程全国重点实验室
出处
《光通信研究》
北大核心
2025年第4期79-85,共7页
基金
北京市自然科学基金—海淀原始创新联合基金资助项目(L222004)
北京市教委科技计划一般资助项目(KM202311232012)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20232028)。
文摘
【目的】随着近海区域业务量的快速增长,带宽需求呈现出指数级增长趋势,承载业务的第五代移动通信技术(5G)及后5G(B5G)下一代无线接入网络(NG-RAN)资源即将枯竭,波分复用无源光网络(WDM-PON)因其高带宽等优势,成为支持5G/B5G NG-RAN的有效承载方案。然而,近海复杂多变的环境为WDM-PON的网络部署带来了严峻挑战,如高昂的部署成本、大规模的路径损耗以及恶劣的水下环境等,亟需通过优化网络部署策略降低成本、风险和传输损耗等,以构建适应近海环境的网络。【方法】文章提出了一种多头注意力增强的多智能体深度Q网络(MHA-MAD)算法,通过多头注意力机制高效提取网络环境的关键特征,并为不同特征赋予动态权重,从而提升建模精度。同时,采用多智能体框架,使多个智能体在共享网络环境中协作与同步决策,实现网络部署的全局优化。【结果】与现有基准方法相比,MHA-MAD算法在网络部署中使性能提高了近42%,其结果接近理论最优解。此外,与未利用多头注意力机制的多智能体深度Q网络(DQN)算法相比,MHAMAD算法在最小化网络部署总成本、节点功耗、链路衰减和网络风险的联合优化目标上,性能提高了近8%。【结论】MHAMAD算法为面向近海场景5G/B5G NG-RAN的WDM-PON部署与优化提供了新思路。
关键词
网络部署
近海网络
无线和光纤接入网络
深度Q网络
多头注意力机制
Keywords
network deployment
offshore networks
wireless and optical access networks
DQN
multi⁃head attention mecha⁃nism
分类号
TN929 [电子电信—通信与信息系统]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
基于MHA-MAD的近海光无线融合接入网络部署算法
李学华
郗童
王鑫
黄翔
《光通信研究》
北大核心
2025
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