量子进化算法优化NOMA用户配对:提升6G无线通信效率
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更新于2024-06-18
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量子进化算法优化NOMA用户配对是一项前沿研究,针对的是下一代无线通信系统(B5G/6G)中提高频谱效率的关键挑战。非正交多址接入(NOMA)通过在功率域内分配不同的信号强度给多个用户,允许每个用户在存在干扰的环境中独立解码,从而提升整体容量。然而,随着用户数量的增多,如何有效地进行用户配对成为一个复杂问题,因为它直接影响系统的性能。
传统的用户配对方法可能会面临计算复杂度的增加,而量子进化算法(QEA)的引入提供了一种创新的解决方案。QEA利用量子物理学的概念,如量子叠加和量子旋转门,模仿自然界的进化过程,以寻找更优的用户配对组合。与经典进化算法相比,QEA展现出了更好的性能,特别是在解决小规模问题时也能提供令人满意的解决方案。
本研究论文中,作者Bhaskara Narottamaa、Denny Kusuma Hendraningrat和SooYoung Shin,分别来自韩国龟尾市久茂国立技术学院IT融合工程系以及印度尼西亚雅加达印度尼西亚国家标准化机构,提出了一个基于QEA的用户配对策略。他们提出了一种精英量子进化算法(E-QEA),旨在进一步提升算法的稳定性,减少在迭代过程中丢失最优解的可能性。
论文指出,通过仿真结果验证了E-QEA和QEA相较于随机用户配对,在平均可实现总和速率方面具有显著优势。这项工作的重要性在于,它为6G无线通信网络设计提供了一种潜在的高效优化工具,有助于提升频谱效率,支持大规模用户连接。
量子进化算法在NOMA用户配对中的应用展示了其在无线通信领域的潜力,特别是在面对用户设备众多且性能优化需求增长的情况下。这一研究成果对于推动无线通信技术的发展,特别是向第六代移动通信(6G)演进,具有重要的理论和实践价值。该论文发表于《ICTExpress》杂志,遵循CCBY-NC-ND许可证,可供读者在www.sciencedirect.com和www.elsevier.com获取。
2011-12-08 上传
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