In this paper, a deep learning (DL) framework for the optimization of the resource allocation in multi-channel cellular systems with device-to-device (D2D) communication is proposed. Thereby, the channel assignment and discrete transmit power levels of the D2D users, which are both integer variables, are optimized to maximize the overall spectral efficiency whilst maintaining the quality-of-service (QoS) of the cellular users. Depending on the availability of channel state information (CSI), two different configurations are considered, namely 1) centralized operation with full CSI and 2) distributed operation with partial CSI, where in the latter case, the CSI is encoded according to the capacity of the feedback channel. Instead of solving the resulting resource allocation problem for each channel realization, a DL framework is proposed, where the optimal resource allocation strategy for arbitrary channel conditions is approximated by deep neural network (DNN) models. Furthermore, we propose a new training strategy that combines supervised and unsupervised learning methods and a local CSI sharing strategy to achieve near-optimal performance while enforcing the QoS constraints of the cellular users and efficiently handling the integer optimization variables based on a few ground-truth labels. Our simulation results confirm that near-optimal performance can be attained with low computation time, which underlines the real-time capability of the proposed scheme. Moreover, our results show that not only the resource allocation strategy but also the CSI encoding strategy can be efficiently determined using a DNN. Furthermore, we show that the proposed DL framework can be easily extended to communications systems with different design objectives.


翻译:在本文中,为优化多通道蜂窝系统中配有设备到设备(D2D)通信的资源分配,提出了一个深度学习(DL)框架,以优化多通道蜂窝系统中配有设备到设备(D2D)通信的资源分配。为此,提出了一个深度学习(DL)框架,以最大限度地提高整个光谱效率,同时保持蜂窝用户的服务质量(QOS),根据频道状态信息(CSI)的可用性,考虑两种不同的配置,即1个具有全CSI的集中作业,2个与部分 CSI的分散作业,在后一种情况下,CSI根据反馈渠道的能力进行编码。提出DL框架,不是解决由此造成的每个频道实现的资源分配问题,而是优化DDD的配置框架,在这个框架中,任意频道条件的最佳资源分配战略与深层神经网络(DNNN)模型相近相近相近。我们提出了一个新的培训战略,即只有监督和未完成的学习方法,以及地方CSI共享战略,以便在不使用QS真实的服务器配置战略的同时实现接近最佳业绩,而是要通过我们较低的成本的系统来显示我们较低的设计结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
62+阅读 · 2020年2月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
视频超分辨 Detail-revealing Deep Video Super-resolution 论文笔记
统计学习与视觉计算组
17+阅读 · 2018年3月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
9+阅读 · 2018年1月30日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
视频超分辨 Detail-revealing Deep Video Super-resolution 论文笔记
统计学习与视觉计算组
17+阅读 · 2018年3月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员