通过组合满意化多臂老虎机实现多用户 mmWave 波束与速率自适应

arXiv:2604.14908v2 公告类型：替换 摘要：我们研究多用户 mmWave MISO 系统中的下行波束与速率自适应问题。在该系统中，多个基站（BS）分别利用有限码本进行模拟波束成形，为多个单天线用户设备（UE）提供服务；每个 UE 使用一个唯一波束，数据传输速率为离散值。BS 根据 ACK/NACK 反馈获知传输是否成功。为刻画服务目标，我们引入满意化吞吐量阈值 $\tau_r$，并将联合波束与速率自适应建模为关于波束-速率元组的组合半老虎机问题。在此框架下，我们提出 SAT-CTS，这是一种轻量级、具有阈值感知能力的策略，将保守置信估计与后验采样相结合，引导学习过程着眼于达到 $\tau_r$，而不仅仅是最大化吞吐量。我们的主要理论贡献是首次为具有满意化目标的组合半老虎机给出有限时间遗憾界：当 $\tau_r$ 可实现时，我们将相对于目标的累积满意化遗憾上界限制为与时间无关的常数；当 $\tau_r$ 不可实现时，我们证明除已承诺的 CTS 轮次外，SAT-CTS 仅在有限期望时间内处于暂态，之后其遗憾由重启 CTS 轮次的遗憾贡献之和决定，从而得到 $O((\log T)^2)$ 的标准遗憾界。在实践方面，我们同时评估相对于 $\tau_r$ 的累积满意化遗憾、标准遗憾和公平性。随时间变化的稀疏多径信道实验表明，SAT-CTS 能够持续降低满意化遗憾，并保持具有竞争力的标准遗憾，同时在用户之间实现良好的平均吞吐量和公平性。这表明，无需信道状态知识，基于高效反馈的学习也能够公平地分配波束和速率，以满足 QoS 目标。