A pinching-antenna system (PASS)-enhanced mobile edge computing (MEC) architecture is investigated to improve the task offloading efficiency and latency performance in dynamic wireless environments. By leveraging dielectric waveguides and flexibly adjustable pinching antennas, PASS establishes short-distance line-of-sight (LoS) links while effectively mitigating the significant path loss and potential signal blockage, making it a promising solution for high-frequency MEC systems. We formulate a network latency minimization problem to joint optimize uplink PASS beamforming and task offloading. The resulting problem is modeled as a Markov decision process (MDP) and solved via the deep reinforcement learning (DRL) method. To address the instability introduced by the $\max$ operator in the objective function, we propose a load balancing-aware proximal policy optimization (LBPPO) algorithm. LBPPO incorporates both node-level and waveguide-level load balancing information into the policy design, maintaining computational and transmission delay equilibrium, respectively. Simulation results demonstrate that the proposed PASS-enhanced MEC with adaptive uplink PASS beamforming exhibit stronger convergence capability than fixed-PA baselines and conventional MIMO-assisted MEC, especially in scenarios with a large number of UEs or high transmit power.


翻译:本文研究了一种基于夹持天线系统(PASS)增强的移动边缘计算(MEC)架构,旨在提升动态无线环境中的任务卸载效率和延迟性能。通过利用介质波导和灵活可调的夹持天线,PASS能够建立短距离视距(LoS)链路,同时有效缓解显著的路径损耗和潜在的信号阻塞,使其成为高频MEC系统的有前景解决方案。我们将网络延迟最小化问题建模为联合优化上行PASS波束成形和任务卸载的优化问题。该问题被建模为马尔可夫决策过程(MDP),并通过深度强化学习(DRL)方法求解。为解决目标函数中$\max$算子引入的不稳定性,我们提出了一种负载均衡感知的近端策略优化(LBPPO)算法。LBPPO将节点级和波导级的负载均衡信息同时纳入策略设计,分别维持计算延迟和传输延迟的均衡。仿真结果表明,所提出的具有自适应上行PASS波束成形的PASS增强型MEC,相比固定PA基线方案和传统MIMO辅助MEC,展现出更强的收敛能力,尤其是在用户设备数量众多或发射功率较高的场景中。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
战场之外的较量:美伊冲突中的认知战与心理博弈
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
5+阅读 · 今天5:37
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:35
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天5:24
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
6+阅读 · 4月23日
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
3+阅读 · 4月23日
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
11+阅读 · 4月23日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员