On Information-Theoretic Scaling Laws for Wireless Networks
通过对分层格式的分析，揭示了前置常数在推导缩放定律中的潜在影响。据发现，修改后的分层方案可以实现的吞吐量任意倍高于原来的，虽然它仍然是递减小的线性缩放相比。这项研究表明，吞吐量公式本身的重要性，而不是缩放定律，因此派生。
2009-07-07 cs.IT math.IT
Wireless Information-Theoretic Security - Part I: Theoretical Aspects
在这篇由两部分组成的论文中，我们考虑通过无线窃听信道传输机密数据。第一部分提出了一个信息理论问题的制定，其中两个合法的合作伙伴在一个准静态衰落信道上进行通信，窃听者通过另一个独立的准静态衰落信道观察他们的传输。我们定义的保密能力中断概率方面，并提供了一个完整的表征的最大传输速率，窃听者无法解码任何信息。与高斯窃听信道（无反馈）的已知结果形成鲜明对比，我们的贡献表明，在存在衰落的信息理论的安全性是可以实现的，即使当窃听者有一个更好的平均信噪比（SNR）比合法的接收机-衰落，从而变成了朋友，而不是敌人。不完美的信道状态信息的问题也得到了解决。第二部分介绍了无线信息理论安全的实用方案，在某些情况下接近本文给出的保密容量限制。
2006-11-22 cs.IT math.IT
Information-Theoretic Security in Wireless Networks
本文总结了作者及其同事在信息理论安全领域的最新贡献。
2007-11-05 cs.CR cs.IT math.IT
Information Theoretic Operating Regimes of Large Wireless Networks
在分析点对点无线信道时，关于两种性质不同的操作制度-带宽和功率限制-的见解已被证明是设计良好的通信方案所不可或缺的。在本文中，我们提出了一个新的缩放定律制定的无线网络，使我们能够开发一个理论，是类似的点对点的情况下。我们确定的无线网络的基本操作制度，并获得建筑设计的最佳方案的指导方针。我们的分析表明，在一个给定的无线网络与任意大小，面积，功率，带宽等，有三个重要参数：短距离SNR、长距离SNR和环境的功率路径损耗指数。根据这些参数，我们确定四个不同的性质制度。这些机制之一是特别令人感兴趣的，因为它基本上是网络中链路的异构性质的结果，并且在点对点情况下不会发生;网络容量是{ \em两者}功率和带宽受限的。由于现有提法的局限性，这一制度迄今为止仍然是隐蔽的。现有的计划，无论是多跳传输或分层合作，未能实现在这个制度的能力，我们提出了一个新的混合方案，实现能力。
2009-09-15 cs.IT math.IT
Cache Aided Wireless Networks: Tradeoffs between Storage and Latency
我们调查的基本信息理论的限制，高速缓存辅助的无线网络，其中边缘节点（或发射机）被赋予高速缓存，可以存储流行的内容，如多媒体文件。这种架构旨在通过主动将流行的多媒体内容推到更靠近无线网络边缘的位置来本地化流行的多媒体内容，从而减轻回程负载。这种网络的信息理论模型，其中包括引入一个新的度量，即归一化的交付时间（NDT），它捕获的最坏情况下的时间提供任何请求的内容给用户。我们提出了新的结果之间的权衡延迟，通过NDT测量，和边缘节点的缓存存储容量。特别是，提出了一种新的信息理论的无损检测下限缓存辅助网络。这个界的最优性示出了几个系统参数。
2015-12-24 cs.IT math.IT
General Auction-Theoretic Strategies for Distributed Partner Selection in Cooperative Wireless Networks
假设自组织无线网络中的所有节点都愿意参与协作通信是不现实的，特别是如果它们期望的服务质量（QoS）可以经由直接传输实现的话。提出了一种基于激励机制的拍卖机制，以诱导无线网络中的合作行为，重点是非对称信道衰落条件下的用户。研究了单目标二次价格拍卖在电子商务运营商网络中的合作伙伴选择问题。此外，多目标捆绑拍卖的选择多个同时合作伙伴的合作正交频分复用（OFDM）设置进行了分析。对于这两种情况下，我们的特点是均衡中断概率性能，卖方收入和反馈界限。基于拍卖的合作伙伴选择允许获胜的投标人，以实现他们所期望的QoS，同时补偿谁帮助他们的卖方。在本地层面上，卖家的目标是收入最大化，而在网络层面上，连接被吸引到最小-最大公平性。所提出的合作伙伴选择策略在自配置的合作无线网络中被证明是强大的条件下的不确定性的用户请求合作的数量，以及最小的拓扑结构和信道链路信息提供给个人用户。
2010-08-19 cs.IT math.IT
PHY-Fed: An Information-Theoretic Secure Aggregation in Federated Learning in Wireless Communications
联邦学习（FL）是一种在无线边缘的分布式机器学习，它可以保护客户端数据的隐私不受对手甚至中央服务器的侵犯。现有的联邦学习方法或者使用（i）易受推断影响的安全多方计算（SMC），或者（ii）差分隐私，这可能会降低测试准确性，因为大量的参与方各自具有相对少量的数据。为了解决这个问题与现有的方法在文献中，在本文中，我们介绍了PHY-Fed，一个新的框架，确保联邦算法从信息理论的角度来看。
2022-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Information-Theoretic Security - Part II: Practical Implementation
在第一部分，这两部分的文件在无线信道上的保密通信，我们研究了准静态衰落信道的基本安全限制的角度来看，中断保密容量与完美和不完美的信道状态信息。在第二部分，我们开发了一个实用的秘密密钥协商协议的高斯和准静态衰落窃听信道。该协议使用四个步骤来保护通信：通过机会主义传输建立公共随机性，执行消息协调，通过隐私放大建立公共密钥，以及使用密钥。我们介绍了一个新的和解过程，使用多级编码和优化的低密度奇偶检验码，在某些情况下接近实现的保密容量限制建立在第一部分。最后，我们开发了新的指标，用于评估平均安全密钥生成率，并表明我们的协议是有效的安全密钥更新。
2006-11-24 cs.IT math.IT
Information Theoretic Cut-set Bounds on the Capacity of Poisson Wireless Networks
本文提出了一种随机几何模型的基本信息理论在无线网络中的局限性的调查。我们得到了一个新的统一的多参数割集上的容量的任意泊松节点密度，大小，功率和带宽的网络，在快速衰落下，在丰富的散射环境。换句话说，我们上限的最佳性能方面的总通信速率，在任何方案下，可以实现网络节点的子集（由切割定义）与所有剩余的节点之间。此外，我们确定了四种不同的操作制度，这取决于远程和短程信噪比的大小。因此，我们确认了先前已知的缩放定律（例如，在带宽和/或功率受限的无线网络中），并且我们用特定的界限来扩展它们。最后，我们使用我们的结果提供具体的数值例子。
2013-04-30 cs.IT cs.NI math.IT
Large System Analysis of Game-Theoretic Power Control in UWB Wireless Networks with Rake Receivers
本文研究了脉冲无线电超宽带无线网络中采用能量有效的功率控制方案时部分Rake（PRake）接收机的性能。由于系统的大带宽，多径信道被假定为频率选择性的。通过使用非合作博弈论模型和大系统分析，明确的表达式推导出在网络参数来衡量在接收接入点的自和多址干扰的影响。性能的PRAKE相比，在实现的效用和损失的所有Rake接收机。
2007-04-16 cs.GT cs.IT math.IT
Robustness in Wireless Distributed Learning: An Information-Theoretic Analysis
本文通过信息论方法推导无线分布式学习中信道失真导致的任务性能损失上界，定义任务感知ε-容量，并提出鲁棒训练框架以在保证推理性能的同时实现高鲁棒性和高传输速率。
2025-07-08 cs.IT eess.SP math.IT
Improved Receivers for Optical Wireless OFDM: An Information Theoretic Perspective
我们考虑的性能增强的非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）和相关的光OFDM方案，这是强度调制光无线通信中的OFDM的变化。与大多数现有的研究改进的接收机的具体设计，本文研究了所有可能的接收机的信息理论的限制。对于独立同分布的复高斯输入，我们得到了ACO-OFDM的信息速率的一个精确的描述与改进的接收机的所有SNR。证明了改进接收机的高信噪比增益渐近达到1/4比特/信道使用，相当于3 dB的电信噪比或1.5 dB的光信噪比;随着信噪比的降低，改进接收机的最大可达信噪比增益单调下降到一个非零的低信噪比极限，对应的信息速率增益为36.3%。对于实际使用的星座，我们得到一个上界的增益改进的接收机。数值结果表明，结合现有的改进接收机和编码调制，可以接近上界的光信噪比在1 dB以内。我们还表明，我们的信息理论分析可以扩展到Flip-OFDM和PAM-DMT。我们的研究结果意味着，对于所考虑的方案，改进的接收机可以在低到中等的SNR下显著地减少与信道容量的差距。
2022-05-04 cs.IT math.IT
Energy Efficiency Analysis of IRS-aided Wireless Communication Systems Under Statistical QoS Constraints: An Information-Theoretic Perspective
本文从信息论角度分析统计QoS约束下IRS辅助无线通信系统的能效，推导最小比特能量与低SNR下的谱效能效权衡，揭示低功率区IRS可降能耗、稀疏多径场景宽带下有效容量更高的规律。
2024-11-01 cs.IT math.IT
On Eavesdropper-Tolerance Capability of Two-Hop Wireless Networks
两跳无线网络是研究一般无线网络的基本网络模型，而协同干扰是实现物理层安全的一种很有前途的方案。本文建立了一个研究窃听容忍能力的理论框架（即，在两跳无线网络中，采用合作干扰来保证由保密中断概率（SOP）定义的安全性，采用机会中继来保证由传输中断概率（TOP）定义的可靠性。对于相关网络，首先基于中心极限定理对SOP和TOP进行封闭形式建模。在SOP和TOP模型的基础上，结合随机序理论，建立了网络容忍窃听能力分析模型。最后，提供了大量的仿真和数值结果来说明我们的理论框架的效率，以及窃听容忍能力的有关网络采用合作干扰和机会中继。
2013-12-13 cs.IT math.IT
User Capacity of Wireless Physical-layer Identification: An Information-theoretic Perspective
无线物理层识别（WPLI）系统旨在基于在物理层从其射频信号中提取的唯一射频指纹（RFF）来识别或分类授权设备。WPLI目前的工作集中在证明系统的可行性的基础上，实验误差性能的WPLI与固定数量的用户。而一个重要的问题仍然有待回答：什么是用户数量的WPLI可以容纳使用不同的RFF和接收设备。WPLI的用户容量可以是实际系统设计者的主要关注点，并且也可以是评估WPLI分类性能的关键度量。在这项工作中，我们建立了一个理论上的理解WPLI的用户容量的信息理论的角度来看。我们应用信息论建模的RFF功能的WPLI。基于RFF和用户身份之间的互信息，提出了一种信息论方法来表征WPLI的用户容量。基于这个理论工具，WPLI的可实现的用户容量的特点下，现成的接收设备的实际约束。分类错误性能的现场实验进行了验证的信息理论的用户容量表征。
2016-03-02 cs.CR cs.IT math.IT
Secret Key Generation Via Localization and Mobility
我们认为秘密密钥的生成从相对定位信息的一对节点在移动无线网络中的移动窃听者的存在。我们的问题可以归类为信息理论保密的源模型，其中合法节点之间的距离作为观察到的共同随机性。我们的特点是理论上的限制，可实现的秘密密钥比特率，在合法节点和窃听者的观测噪声方差。这项工作提供了一个框架，结合信息理论的保密性和无线定位，并证明了本地化信息提供了一个显着的额外资源，秘密密钥生成在移动无线网络。
2014-05-20 cs.IT math.IT
RIS Assisted Wireless Networks: Collaborative Regulation, Deployment Mode and Field Testing
本文围绕RIS辅助无线网络，分析网络控制与独立两种部署模式及多RIS、多用户、多小区协作场景，提出协同调控机制，并通过仿真和现场测试验证其应用效果与挑战。
2024-08-06 cs.IT cs.NI math.IT
Vision-Language-Action Models Meet World Models: Embodied Agentic AI for Low-Altitude Wireless Networks
提出具身智能体无人机框架，以VLA模型为核心实现端到端决策，引入世界模型建模环境动态，通过记忆与反射机制形成闭环优化，实现低空无线网络的鲁棒自主控制。
2026-06-11 cs.IT math.IT
Geometric constellation shaping for wireless optical intensity channels: An information-theoretic approach
针对 IM/DD 光无线强度信道，提出由类指数等概率电平构成的几何星座成形方法，证明其高 SNR 渐近最优性，并通过 16 电平 LDPC 方案获得 0.65 dB 成形增益。
2024-12-02 cs.IT math.IT
Game-Theoretic Power Control in Impulse Radio UWB Wireless Networks
本文分析了无线数据网在频率选择性多径环境下功率控制的博弈模型。研究了脉冲无线电超宽带系统的上行链路。研究了同步系统中自干扰和多址干扰对Rake接收机性能的影响。针对能量效率问题，提出了一种非合作博弈模型，在该模型中，网络中的用户可以选择自己的发射功率以最大化自己的效用，并推导了该博弈模型的纳什均衡.结果表明，由于频率选择性多径，非合作解决方案是在不同的信号干扰噪声比，分别实现的信道实现。一个大系统的分析，以获得明确的表达所实现的效用。帕累托最优（合作）的解决方案进行了讨论，并与非合作的方法。
2007-05-07 cs.GT cs.IT math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation in Wireless Networks: An Overview of Game-Theoretic Approaches
概述了无线网络中的能量有效的资源分配的博弈论方法。以多址接入网络为研究对象，证明了博弈论可以作为研究具有服务质量（QoS）约束的无线网络中资源分配的有效工具。一个家庭的非合作（分布式）游戏中，每个用户寻求选择一个策略，最大限度地提高自己的效用，同时满足其QoS要求。这里考虑的效用函数测量每焦耳能量消耗传输的可靠比特数，因此特别适合于能量受限的网络。每个用户在尝试最大化其自身效用时可用的动作至少是选择发射功率，并且根据情况，用户还可以能够选择其传输速率、调制、分组大小、多用户接收器、多天线处理算法或载波分配策略。给出了每个博弈的最佳对策和纳什均衡。利用这个博弈论框架，功率控制，速率控制，调制，时间和空间信号处理，载波分配策略和延迟QoS约束的能量效率和网络容量的影响进行了量化。
2007-05-13 cs.GT cs.IT math.IT
Foundations of Wireless Information and Power Transfer: Theory, Prototypes, and Experiments
由于无线电干扰了通信，无线电也将干扰能源的输送。未来的无线网络将配备（辐射）无线功率传输（WPT）能力，并利用无线电波通过统一的无线信息和功率传输（WIPT）来携带能量和信息。这种网络将充分利用射频频谱和辐射以及网络基础设施，实现通信和供电的双重目的。因此，这些网络将使未来数万亿的低功耗设备能够在任何地方、任何时间和移动中进行感知、计算、连接和供电。在本文中，我们回顾了这种未来系统的基础。我们首先概述了WPT和WIPT的基本理论构建块。然后，我们讨论了一些国家的最先进的实验装置和原型的WPT和WIPT和对比的理论和实验结果。我们提请特别注意如何在WPT和WIPT的RF，信号和系统设计的集成导致新的理论和实验设计的挑战，微波和通信工程师，并强调一些有前途的解决方案。讨论的主题和实验测试平台包括具有波束成形，波形，信道采集和单/多天线能量采集器的闭环WPT和WIPT架构，集中式和分布式WPT，WPT的可重新配置元表面和智能表面，WIPT的发射机和接收机架构，调制，速率能量权衡。此外，我们强调了重要的理论和实验研究方向要解决的WPT和WIPT成为未来无线网络的基础技术。
2022-09-08 cs.IT eess.SP math.IT
Information Theoretically Secure Encryption Key Generation over Wireless Networks by Exploiting Packet Errors
提出利用无线信道中数据包错误事件在合法接收者与窃听者间的独立性，通过首次传输成功的数据包生成信息论安全密钥，并给出高层编程实现方法。
2024-02-07 cs.CR cs.IT math.IT
Two-Server Private Information Retrieval with Optimized Download Rate and Result Verification
针对不诚实服务器可能返回错误结果的问题，提出多种双服务器场景下兼具信息论隐私与结果验证的PIR方案，支持不同安全级别与密钥类型，以优化下载速率为核心性能目标。
2023-06-08 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Hop-by-Hop Aggregation of End-to-End Concealed Data in Wireless Sensor Networks
在关键任务无线传感器网络（WSNs）中，网内数据聚合是实现有效传输和更好节能的关键技术。聚合无线传感器网络的常见安全协议是逐跳或端到端的，每种协议都有自己的加密方案，考虑到不同的安全原语。端到端加密数据聚合协议引入了最大的数据保密性，但数据聚合效率低下，更容易受到主动攻击，而逐跳数据聚合协议引入了最大的数据完整性，但数据聚合效率高，更容易受到被动攻击。在本文中，我们提出了一个安全的聚合协议部署在恶劣的环境中，其中存在双重攻击模式的聚合传感器网络。我们提出的协议是一个灵活的数据聚合，在逐跳协议和最佳的数据保密性，在端到端协议的混合。我们的协议引入了一个有效的O（1）的启发式检查数据的完整性，以及成本有效的基于启发式的分而治之的证明过程，这是$O(\ln{n})$在平均-O（n）在最坏的情况下-进一步验证的聚合结果。
2008-03-25 cs.CR cs.IT cs.NI
5G Wireless Network Slicing for eMBB, URLLC, and mMTC: A Communication-Theoretic View
5G无线技术的宏伟目标是支持三种具有巨大异构需求的通用服务：增强型移动宽带（eMBB），大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。服务异构性可以通过网络切片来适应，通过网络切片，每个服务被分配资源以提供性能保证和与其他服务的隔离。无线电接入网络（RAN）的切片通常借助于服务之间的正交资源分配来完成。这项工作研究了允许从一组eMBB、mMTC和URLLC设备到公共基站的上行链路通信中RAN资源的非正交共享的潜在优势。该方法被称为异构非正交多址接入（H-NOMA），在传统的NOMA技术，涉及用户具有同质的要求，因此可以通过一个标准的多址接入信道进行调查。这项研究设计了一个通信理论模型，占三个服务的异构要求和特点。引入可靠性分集的概念作为设计原理，其利用跨服务的不同可靠性要求以确保非正交RAN切片的性能保证。这项研究表明，H-NOMA可以导致，在某些制度中，在三个通用服务之间的性能权衡方面的显着收益相比，正交切片。
2018-08-01 cs.IT cs.NI math.IT
Bounds on the Network Coding Capacity for Wireless Random Networks
最近，它已被证明，最大流容量可以实现在一个多播网络中使用网络编码。在本文中，我们提出并分析了一个更现实的无线随机网络模型。我们证明了该模型的网络编码容量集中在其最小割的期望值附近。此外，我们建立了无线节点的上限和下限，使用Beschoff界。我们的实验表明，我们的理论预测与模拟结果相匹配。
2007-10-29 cs.IT cs.NI math.IT
A Theoretical Performance Bound for Joint Beamformer Design of Wireless Fronthaul and Access Links in Downlink C-RAN
已知标准蜂窝网络中的数据率由于小区间干扰而受到限制。解决这一问题的有效方法是采用多小区协作的思想。在作为5G和未来通信网络中的候选解决方案的云无线电接入网络（C-RAN）中，通过连接到具有有限容量前传链路的简单远程无线电头端的中央处理器（CP）来应用协作。在这项研究中，我们考虑了下行链路C-RAN与无线前传，旨在通过联合设计用于前传和接入链路的波束成形器来最大限度地减少总功率。我们考虑的情况下，完美的信道状态信息是不可用的CP。我们首先推导出一个新的理论性能界的问题定义。然后，我们提出了四个算法，具有不同的复杂性，以显示该界的紧密性。前两种算法采用半定松弛思想的连续凸优化，而另外两种算法则是从著名的波束形成设计方法中改进而来。在实际信道条件下的仿真结果表明，随着算法复杂度的增加，相应的性能越来越接近上界。
2021-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
A New Theoretical Evaluation Framework for Satisfaction Equilibria in Wireless Networks
在本文中，一个理论的评估框架，在无线通信网络中的\textit{Satisfaction Equilibrium (SE)}的介绍和检查。为了研究这些平衡操作点，我们提出了一些新的概念，即\textit{Valued Satisfaction Equilibrium}，\textit{Price of Efficiency}和\textit{Max Price of Satisfaction}，它们可以用来衡量所获得的平衡解的效率。在存在高斯干扰信道（GIC）的无线通信环境中分析和评估上述框架。在这种情况下，非合作的用户之间的游戏进行了研究，用户的目的是在一个自私的方式，以满足他们的服务质量（QoS）的先决条件。然而，而不是最大限度地提高QoS，这通常是能源成本高，我们传福音，更好的能源效率是通过只针对满意的QoS水平。的充分和必要条件，导致\textit{Satisfaction Equilibrium}提供了两个用户的情况下，并确定\textit{Efficient Satisfaction Equilibrium (ESE)}，其中用户满足他们的QoS约束的最低可能的成本。此外，具体的措施，用于评估各种满意度均衡的效率，在一个正式的和定量的方式，表示权衡相对于实现的效用或给定的目标函数和相应的成本，定义和分析。
2018-06-05 cs.GT cs.IT cs.NI
Spreading Code and Widely-Linear Receiver Design: Non-Cooperative Games for Wireless CDMA Networks
研究了接收端采用宽线性检测的多用户无线码分多址数据网上行链路非协作收发机的优化问题。虽然以前在这方面的工作集中在一个简单的实信号模型，在本文中使用的数据的基带复表示，以便适当地考虑到接收信号的I和Q分量。对于接收信号不正确的情况，考虑了一种宽线性接收结构，分别处理数据及其复共轭。几个非合作的资源分配游戏被认为是这种新的情况下，通过使用宽线性检测的性能增益进行了评估，通过理论分析。数值结果证实了理论研究结果的有效性，并表明，利用非合作资源分配中的数据的不适当的性质带来显着的多用户无线系统的性能改善。
2009-06-18 cs.GT cs.IT math.IT
A Number Theoretic Approach for Fast Discovery of Single-Hop Wireless Networks
干扰管理已经成为调节无线通信网络中的传输的关键因素。为了支持有效的干扰管理方案，具有关于网络拓扑的先验知识可能是必要的。在本文中，我们建立在现有的结果在文献中的消息传递模型的模拟，并提出了一个有效的策略，在试点通信阶段的网络拓扑结构的快速发现。更确切地说，我们调查的最小数量的通信轮，需要发现一个任意的网络拓扑结构，每个接收器的最大数量的链接，而假设一个单跳网络，这是限制在其试点阶段的干扰避免为基础的计划。我们首先忽略任何干扰消除策略，使得没有接收器可以识别和消除先前发现的发射器的传输，然后在导频阶段期间捕获通过干扰消除获得的增益。我们的研究结果表明，所需的轮数如何以近似对数的方式与网络中用户总数的实际值成比例，具有与每个接收器的干扰发射器的数量成比例的斜率。
2020-12-29 cs.IT cs.NI math.IT
Asynchronous Decentralized Learning over Unreliable Wireless Networks
EURECOM（欧洲通信学院）
分散式学习使边缘用户能够通过经由设备到设备通信交换信息来协作地训练模型，然而先前的工作仅限于具有固定拓扑和可靠工作者的无线网络。在这项工作中，我们提出了一个异步分散随机梯度下降（DSGD）算法，这是强大的固有的计算和通信故障发生在无线网络边缘。我们从理论上分析了它的性能，并建立了一个非渐近收敛保证。实验结果证实了我们的分析，证明了异步性和过时梯度信息重用在不可靠无线网络上的分散学习中的好处。
2022-02-02 cs.IT cs.LG eess.SP
Graph Neural Networks for Wireless Communications: From Theory to Practice
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Microsoft Research Asia（微软亚洲研究院）；Peng Cheng Lab（鹏城实验室）
已经开发了基于深度学习的方法来解决无线通信中的挑战性问题，从而产生了有希望的结果。早期的尝试采用了从计算机视觉等应用中继承的神经网络架构。它们通常在大规模网络中产生差的性能（即，差的可伸缩性）和不可见的网络设置（即，概括性差）。为了解决这些问题，最近已经采用了图神经网络（GNN），因为它们可以有效地利用领域知识，即，无线通信问题中的图拓扑。基于GNN的方法可以在大规模网络中实现接近最佳的性能，并在不同的系统设置下很好地推广，但理论基础和设计指南仍然难以捉摸，这可能会阻碍其实际实现。本文试图填补这两个理论和实践的空白。为了理论上的保证，我们证明了GNNs在无线网络中实现了接近最佳的性能，其训练样本比传统神经架构少得多。具体地，为了解决$n$ -节点图（其中节点可以表示用户、基站或天线）上的优化问题，GNN的泛化误差和所需的训练样本数量是$\mathcal{O}(n)$和非结构化多层感知器的$\mathcal{O}(n^2)$倍。对于设计准则，我们提出了一个统一的框架，适用于无线网络中的一般设计问题，其中包括图建模，神经架构设计，和理论指导的性能增强。广泛的模拟，其中包括各种重要的问题和网络设置，验证了我们的理论和所提出的设计框架的有效性。
2022-11-04 cs.IT cs.LG eess.SP
Proportional Fairness in Multi-channel Multi-rate Wireless Networks-Part II: The Case of Time-Varying Channels
这是两部分论文系列的第二部分，研究使用比例公平（PF）效用函数作为多信道多速率无线网络中容量分配和调度的基础。第二部分的贡献是双重的。(i)首先，我们扩展的问题制定，理论结果和算法的情况下，随时间变化的信道，机会的容量分配和调度可以利用，以提高系统性能。我们奠定了优化的理论基础，“耦合”的时变特性的通道与底层应用程序的要求到一个考虑。特别是，机会优化的程度是可能的，不仅是如何快速的信道特性变化的函数，但也延迟容量分配的基础应用程序的弹性的函数。(ii)第二，基于我们的理论框架和结果，我们研究了正交频分复用（OFDM）蜂窝无线网络中的子载波分配和调度。我们引入了W-归一化多普勒频率的概念，以捕获机会调度可以被利用来实现吞吐量公平性能增益的程度。我们表明，“回看PF”调度可以取得良好的平衡系统吞吐量和公平性，同时考虑到底层应用程序的要求。
2008-02-23 cs.IT cs.NI cs.PF
