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基于 Q 学习的 LTE-U 与 WiFi 共存机制研究

发表时间：2021/6/9 来源：《科学与技术》2021年第29卷第5期作者：兰馨园高斯文韩超

[导读] 长期演进（Long-Term Evolution，LTE）与WiFi是分别

        兰馨园高斯文韩超
        中国核动力研究设计院四川省成都市 610213?

        摘要：长期演进（Long-Term Evolution，LTE）与WiFi是分别工作在授权频段及非授权频段的异构系统，需解决二者的共存问题。本文基于Q学习建立了一种共存机制，可提高信道利用率和系统总吞吐量及传输比例。
        关键词：LTE-U；WiFi；共存机制；机器学习

1 基于Q学习的LTE-U与WiFi共存机制
1.1 LTE-U与WiFi网络共存模型
        基于Q学习的LTE-U与WiFi共存机制的主要系统架构如图1所示。

1.3 Q学习算法的参数与流程
Step 1：LTE-U在接入前先侦听WiFi数据发送情况，获得Sw,min、Sw,max。
Step 2：初始化所有的和以及最大学习次数
Step 3：初始化Q值表及开始状态
Step 4：对于每个无线帧到达，
        Step 4.1：（学习）开始学习，直到达到最大学习次数
                　Step 4.1.1：随机选择动作ai，i代表无线帧中的子帧序号
                　Step 4.1.2：执行动作ai，得到即时回报值R，并观察下一状态St+1
                　Step 4.1.3：按照公式更新Q值表

                　Step 4.1.4：更新当前状态St=St+1
Step 4.2：（决策）将Q值表从大到小排列执行NABS个较好Q值对应动作。
其中：