SWIPT with Practical Modulation and RF Energy Harvesting Sensitivity
在本文中,我们研究了在点对点系统中,采用实用的$M$ -ary调制的同时无线信息和功率传输(SWIPT)的性能。我们考虑到这样的事实,即接收器的射频(RF)能量采集电路只能在接收信号功率大于一定的灵敏度水平时采集能量。在Nakagami- $m$衰落信道下,研究了功率分配(PS)和时间切换(TS)两种方案的能量收集性能和信息解码性能。我们还分析了能量收集和信息解码之间的性能权衡,通过研究一个优化问题,最大限度地提高信息解码性能,并满足最小收获能量的约束。我们的分析表明,(i)对于PS方案,具有高峰值平均功率比的调制实现更好的能量收集性能,(ii)对于TS方案,希望集中用于无线功率传输的功率,以便最小化由RF能量收集灵敏度水平引起的未收集能量,以及(iii)信道衰落有利于PS和TS方案中的能量收集。
2019-12-03 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal time sharing in underlay cognitive radio systems with RF energy harvesting
由于基本的权衡,实现频谱效率和能量效率是未来无线网络的两个竞争的设计挑战。然而,在认知无线电系统中应用射频(RF)能量收集(EH)可能会规避这种权衡,从而产生具有无限电源和有意义的可实现信息速率的次级系统。提出了一种在线的解决方案,用于在认知无线电系统的EH阶段和信息传输(IT)阶段之间的最优时间分配(分时),该方案收集来自主系统的RF能量。所提出的在线解决方案最大限度地提高了认知无线电系统的平均可达速率,受到主系统的$\varepsilon$百分位保护标准。与EH和IT阶段之间的相等时间分配相比,最佳分时实现了显著的收益。
2015-07-01 cs.IT math.IT
Optimal Delay-Throughput Trade-offs in Mobile Ad-Hoc Networks: Hybrid Random Walk and One-Dimensional Mobility Models
在[23]中已经建立了二维i.i.d移动性模型的最佳延迟-吞吐量权衡,其中我们表明,当所需的延迟保证足够大时,可以使用无速率码实现最佳权衡。在本文中,我们将结果推广到其他的迁移模型,包括二维混合随机游动模型,一维独立同分布模型。迁移模型和一维混合随机游走模型。我们同时考虑了快速移动和慢速移动,并在一定条件下建立了最佳的延迟吞吐量权衡。联合编码调度算法也提出了实现最佳的权衡。
2007-05-02 cs.IT cs.NI math.IT
Medium Access Control Protocols for Wireless Sensor Networks with Energy Harvesting
无线传感器网络(WSNs)的媒体访问控制(MAC)协议的设计一直以来都是以电池供电为前提,以网络生命周期为主要性能指标。虽然由能量收集(EH)设备操作的无线传感器网络不受网络寿命的限制,但由于可收集能量的不确定性,它们提出了新的设计挑战。因此,需要新的设计标准来捕获潜在的无限网络寿命和不确定的能量可用性之间的权衡。本文讨论了分析和设计的无线传感器网络与EH设备集中在传统的MAC协议,即TDMA,帧ALOHA(FA)和动态FA(DFA),并占由于EH的性能权衡和设计问题。一种新的度量,称为交付概率,被引入到测量的MAC协议的能力,提供在网络中的任何传感器的测量到预期的目的地(或融合中心,FC)。交付效率和时间效率之间的相互作用(即,FC处的数据汇集速率),使用马尔可夫模型进行分析研究。数值结果验证了分析,并强调会计的交付概率和时间效率的EH-WSNs的设计至关重要。
2011-12-11 cs.IT cs.NI math.IT
On Measuring Non-Recursive Trade-Offs
我们调查的现象,非递归的权衡系统之间的抽象方式。我们的目标是分类非递归权衡其增长率的界限,并展示了如何推导出这样的界限一般。我们还确定了标准,在抽象语言理论的精神,使我们能够推导出非递归权衡有效的封闭属性的语言家庭的一方面,和差异的可判定性状态的基本决策问题的另一方面。我们开发了一个定性分类的非递归权衡,以获得更好的理解这一非常基本的行为的fractional系统。
2009-07-29 cs.FL cs.IT math.IT
Architecture-Algorithmic Trade-offs in Multi-path Channel Estimation for mmWAVE Systems
5G毫米波大规模MIMO系统可能部署在密集的城市场景中,其中增加网络容量是主要目标。毫米波收发器设计中的一个关键组件是信道估计,由于非常大的信号带宽(GHz量级)意味着显著的分辨空间多径,加上大规模MIMO的Tx/Rx天线数量大,信道估计是具有挑战性的。这导致显著增加的训练开销,这又导致不可接受的高计算复杂性和功率成本。因此,我们的工作突出了收发器架构和接收器信号处理算法选择的相互作用,从根本上解决(移动)手机功耗,性能下降最小。我们调查的权衡,使混合波束成形毫米波接收机和信道估计算法,利用可用的稀疏性,在这样的宽带场景的结合。探索用于稀疏信道估计的压缩感知(CS)框架--二进制迭代硬阈值(BIHT)\cite{jacques2013robust},然后是具有不同量化(ADC)级别的线性重建方法--以比较比特深度和采样率之间的权衡对于给定的ADC功率预算。BIHT+线性重构方法的性能分析通过对5G指定多径信道模型的仿真研究进行,并与Oracle辅助的边界进行比较以进行验证。
2022-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
THz-Empowered UAVs in 6G: Opportunities, Challenges, and Trade-Offs
无人机(UAV)的设想用例在数据速率、延迟和感测准确性方面提出了新的服务要求。如果这些要求得到满意的满足,它可以创造新的应用,并使无人机在6G网络生态系统中实现高度可靠和协调的集成。为此,太赫兹(THz)频带被认为是用于各种改进功能(诸如超高吞吐量和增强的感测能力)的有前景的技术使能器。本文主要研究具有以下能力的太赫兹无人机:通信、传感、定位、成像和控制。我们回顾了太赫兹授权无人机的潜在机会和用例,相应的新设计挑战,以及由此产生的权衡。此外,我们概述了最近的进展无人机部署法规,太赫兹标准化,和健康方面的太赫兹波段。最后,我们以无人机对无人机(U2U)通信为例,研究了各种系统设计参数和环境因素的影响。
2022-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
Design Trade-offs for Decentralized Baseband Processing in Massive MU-MIMO Systems
大规模多用户(MU)多输入多输出(MIMO)通过空间复用和细粒度波束成形提供高频谱效率。然而,用于具有依赖于集中式基带处理的数百个天线的系统的常规基站(BS)架构不可避免地遭受(i)射频电路与处理结构之间的过度互连数据率,以及(ii)集中式基带处理器处的过高复杂性。最近,分散式基带处理(DBP)的架构和算法已被提出,这减轻了互连带宽和复杂度的瓶颈。本文系统地探讨了DBP架构在不同系统配置和信道条件下的误码率性能、计算复杂性和数据传输延迟之间的设计权衡。考虑到架构,算法和数值精度方面,我们提供了实用的指导方针,选择DBP架构和算法,能够实现大规模MU-MIMO的全部好处,在上行链路和下行链路。
2019-12-15 cs.IT eess.SP math.IT
Trade-Offs in Decentralized Gigantic MIMO with Hard-Boundary Constraints
Lund University(隆德大学);Ericsson Research(爱立信研究)
针对6G FR3频段巨型MIMO的处理复杂度和互连带宽挑战,提出基于WAX框架的分散式架构,由非协作硬件模块实现,展示了复杂度与性能之间的权衡潜力。
2026-07-01 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Max-Min Fairness Energy Harvesting in Secure MISO Cognitive Radio With SWIPT
研究了一种多输入单输出的认知无线电下行链路网络,该网络同时进行无线信息和功率传输。在该网络中,次级用户与多个主用户和多个能量收集接收器共存。为了保证安全通信和能量收集,研究了不完全信道状态信息下鲁棒安全人工噪声辅助波束形成和功率分配设计问题。具体地说,最大-最小公平能量收集问题下制定的有界信道状态信息误差模型。提出了一种基于${\cal S}\text{-Procedure} $的一维搜索算法。结果表明,最佳的鲁棒安全波束形成可以实现。阐明了在最大-最小公平性准则下二级用户接收机的保密率与能量收集接收机收集的能量之间的权衡。
2016-02-26 cs.IT math.IT
Performance-Complexity-Latency Trade-offs of Concatenated RS-SDBCH Codes
本文研究AWGN信道下码率0.88的级联RS-SDBCH码在PAM4调制中的性能、复杂度与延迟权衡,并给出相关曲线。
2024-10-21 cs.IT math.IT
Decentralized Transmission Policies for Energy Harvesting Devices
利用分散马尔可夫决策过程框架,提出并解决了在具有能量收集约束的无线通信网络中寻找分散传输策略的问题.所提出的策略定义了所有设备的传输概率,以便正确地平衡冲突概率与能量约束。在初始协调阶段之后,每个节点以完全分散的方式进行,在初始协调阶段中,针对所有设备初始化网络参数。我们数值表明,由于收获,一个完全正交的计划(例如,类似TDMA)在这种情况下是次优的,最佳权衡在于正交系统和完全对称系统之间。
2017-02-13 cs.IT math.IT
A Novel Mode Switching Scheme Utilizing Random Beamforming for Opportunistic Energy Harvesting
由于无线电信号同时携带能量和信息,因此关于同时无线信息和功率传输(SWIPT)的统一研究最近引起了人们对实现无线供电通信网络的极大关注。在本文中,我们研究了一个多输入单输出(MISO)多播SWIPT网络与一个多天线发射机发送共同的信息,多个单天线接收器同时随着机会主义的无线能量收集在每个接收器。从实际考虑,我们假设信道状态信息(CSI)仅在每个相应的接收机处是已知的,但在发射机处是不可用的。我们提出了一种新的接收机模式切换SWIPT方案的基础上的一个新的应用程序的传统的随机波束成形技术在多天线发射机,它产生人工信道衰落,使更有效的能量收集在每个接收机时,接收功率超过一定的阈值。对于所提出的方案,我们调查可实现的信息速率,收获的平均功率和/或停电概率,以及它们在AWGN和准静态衰落信道的各种权衡。与没有随机发射波束成形的周期性接收器模式切换的参考方案相比,当所收获的能量目标足够大时,所提出的方案被示出能够实现更好的速率-能量权衡。特别是,它揭示了采用一个单一的随机波束的建议计划是渐近最佳的发射功率增加到无穷大,也表现出最好的有限发射功率的高收获的能量制度的最实际的利益,从而导致一个有吸引力的低复杂度的实现。最后,我们比较了所提出的方案与不同的随机波束设计的速率-能量性能。
2014-07-21 cs.IT math.IT
Minimization of Age-of-Information in Remote Sensing with Energy Harvesting
在本文中,时间平均年龄的信息(AoI)的能量收集(EH)源装备遥感设置的最小化。EH源在离散时刻上机会性地对一个或多个过程进行采样,并通过时变无线链路将状态更新发送到汇聚节点。在任何离散时刻,EH节点决定是否使用其存储的能量来探测链路质量,并进一步决定是否对过程进行采样并基于信道探测结果来传送数据。在汇聚节点处可用的信息的新鲜度与源节点的能量缓冲器处的可用能量之间进行权衡。为此,一个无限的地平线马尔可夫决策过程理论是用来制定一个单一的能量收集源节点的时间平均预期AoI的最小化的问题。考虑以下两种场景:(i)在发射机处具有信道状态信息(CSIT)的单个过程,(ii)具有CSIT的多个过程。在每种情况下,探测信道状态,最佳的源节点采样策略是一个阈值策略,涉及的瞬时年龄的过程(ES),在缓冲区中的可用能量,和瞬时信道质量作为决策变量。最后,数值结果提供了展示的政策结构和权衡。
2021-05-06 cs.IT math.IT
Novel Constructions for Computation and Communication Trade-offs in Private Coded Distributed Computing
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院);TU Dortmund(多特蒙德工业大学);Linköping University(林雪平大学)
本文提出了一种新的隐私保护分布式计算模型,通过扩展PDA框架探讨计算与通信的权衡,利用优化策略缓解隐私带来的通信开销。
2026-01-12 cs.IT math.IT
Throughput-Smoothness Trade-offs in Multicasting of an Ordered Packet Stream
越来越多的流媒体应用需要数据包在接收端严格有序。本文提供了一个框架,用于分析在这种应用程序中的数据包传输顺序。我们考虑的问题,组播一个有序的数据包流到两个用户在独立的擦除信道与即时反馈的源。取决于信道擦除,对于一个用户是有序的分组对于另一个用户可能是冗余的。因此,在吞吐量和到两个用户的按顺序分组递送的平滑度之间存在相互依赖性。我们使用一个马尔可夫链模型的数据包解码来分析这些吞吐量平滑权衡的用户,并提出编码方案,可以跨越不同的点上的每个权衡。
2014-05-14 cs.IT math.IT
Information Exchange in Randomly Deployed Dense WSNs with Wireless Energy Harvesting Capabilities
随着大规模密集且通常随机部署的无线传感器网络(WSNs)变得广泛,位于同一地点的节点集之间的本地信息交换在处理过多的流量方面可能发挥重要作用。此外,考虑到无线设备的寿命有限,收集网络传输的能量为此类网络的寿命提供了显着的好处。在本文中,我们研究了密集网络中的无线能量收集(WEH)使能传感器节点的通信性能。特别是,我们研究了两种不同的通信方案(直接和合作)的数据交换,我们提供了理论表达式的成功通信的概率。然后,考虑到生命周期在无线传感器网络中的重要性,我们采用最先进的WEH技术和现实的能量转换器,量化的潜在能量增益,可以实现在网络中。我们的分析推导,这是验证了广泛的蒙特卡洛模拟,突出了WEH在密集网络的重要性,并确定直接和合作的通信方案之间的权衡。
2016-01-02 cs.IT math.IT
Fundamental Trade-Offs in Multi-Bit Watermarking of Stochastic Processes
HKUST (GZ)(香港科技大学(广州));UC Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Tongji University(同济大学);University of Ottawa(渥太华大学)
研究多比特水印在随机过程数据中的嵌入,探讨在控制误报、保持生成质量及支持可靠多比特解码间的根本权衡。
2026-05-09 cs.IT math.IT
Privacy-Cost Trade-offs in Smart Electricity Metering Systems
研究了智能电网用户的隐私和成本之间的权衡,其电力消耗由公用事业提供商(UP)通过智能电表(SM)读数几乎实时的监控。假设消费者可以使用电池,其可以用于实现隐私并通过需求整形来降低能量成本。隐私是通过SM读数和目标负载分布之间的均方距离来测量的,而使用时间(ToU)定价被认为是计算所产生的成本。消费者还可以将电力卖回给UP,以进一步改善隐私成本权衡。两个隐私保护的能源管理政策(EMP),提出了不同的目标负载配置文件的特点。一个更实际的EMP,优化能源管理的频率较低,也被认为是。数值结果比较这些EMP的隐私成本权衡,考虑各种隐私指标。
2020-08-31 cs.IT math.IT
Robust Resource Allocation for MISO Cognitive Radio Networks Under Two Practical Non-Linear Energy Harvesting Models
为了实现消耗功率和收获功率之间的良好折衷,研究了在不完全信道状态信息下,同时传输无线信息和功率的多输入单输出认知无线电网络中的鲁棒资源优化问题.与大多数现有的作品,假设一个理想的线性能量收集(EH)模型,我们假设两个实用的非线性EH模型。为了解决由此产生的具有挑战性的非凸问题,我们提出了一个算法的基础上逐次凸逼近,并证明了一个秩一的解决方案,在所提出的算法的每次迭代。我们的仿真结果量化的EH电路的灵敏度阈值上的收获功率的效果。
2018-06-22 cs.IT math.IT
Enabling Complexity-Performance Trade-Offs for Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
极化码是编码理论的最新进展之一,并且它们已经引起了极大的兴趣。虽然它们可以在各种信道上实现容量,但它们的实际应用有限。不幸的是,基于连续消除的解码器的连续性质阻碍了解码复杂度对设计约束和操作条件的细粒度适应。在本文中,我们提出了一种系统的方法,使复杂度性能权衡构造极化码的基础上的优化问题,最大限度地减少复杂度下适当定义的互信息的性能约束。此外,一个低复杂度的贪心算法,以解决优化问题,有效地为非常大的代码长度。
2014-04-09 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Energy Harvesting Underlay Cooperative Cognitive Radio Relay Networks with Randomly Located Nodes
研究了主用户泊松场存在时能量收集协作认知无线电网络(CRN)的成功数据通信概率.我们考虑的情况下,收获能量后,从主发射机(PT),次发射机(ST)将发送其符号向次要目的地(SD)通过一个合适的辅助中继从一组随机分散的空闲节点在一个圆形区域内。我们已经考虑了几个中继选择标准,在我们的工作中,一个更好的中继节点选择。我们还分析了二次发射机的性能成功的符号传输的概率。通过详细的分析,研究了ST的性能与PU的密度、PT的发射功率和ST所需的发射功率等网络实体之间的关系。在本工作中,已经探索了能量收集的益处和来自PT的干扰之间的非平凡的权衡。数值结果验证了推导出的解析表达式的精度。
2019-03-04 cs.IT math.IT
Optimizing Version AoI in Energy-Harvesting IoT: Model-Based and Learning-Based Approaches
针对能量收集物联网状态更新系统,研究语义指标版本信息年龄(VAoI)的优化,根据系统模型的三种认知程度提出对应策略,结合MDP与RL分析性能权衡,为语义感知策略设计提供指导。
2025-10-01 cs.IT cs.NI math.IT
Improved Performance of RF Energy Powered Wireless Sensor Node with Cooperative Beam Selection
射频能量收集是一种很有前途的潜在解决方案,可以为低功耗无线传感器网络提供方便和永久的能量供应。在本文中,我们调查的能量收集性能的无线传感器节点供电的收获RF能量从现有的多用户MIMO系统。具体来说,我们提出了一个随机酉波束形成(RUB)的合作波束选择方案,以提高在传感器的能量收集性能。在恒定的总传输功率约束下,多用户MIMO系统试图选择最大数量的活动波束进行数据传输,同时满足传感器处的能量收集要求。我们推导出精确的封闭形式的分布函数的收获能量在相干时间在瑞利衰落信道。我们进一步研究的平均收获的能量在传感器与多用户MIMO系统的总速率的性能权衡。
2014-05-21 cs.IT math.IT
On Throughput-Smoothness Trade-offs in Streaming Communication
与传统的文件传输不同,只有总延迟问题,流应用程序对每个数据包施加延迟限制,并要求它们按顺序排列。为了实现快速的按序分组解码,我们必须在吞吐量上做出妥协。我们研究这种权衡吞吐量和平滑度在数据包解码。我们首先考虑一个点到点的流和分析如何权衡的影响,由频率的块明智的反馈,从而源接收完整的信道状态反馈在周期性的间隔。我们表明,频繁的反馈可以大大提高吞吐量平滑的权衡。然后,我们考虑的问题,多播一个数据包流的两个用户。对于点到点和多播流,我们提出了一个频谱的编码方案,跨越不同的吞吐量平滑度权衡。可以根据应用的延迟敏感性和带宽限制从这些方案中选择适当的编码方案。这项工作介绍了一种新的风格的分析,使用更新过程和马尔可夫链分析编码方案。
2015-11-25 cs.IT math.IT
A Poincaré Lower Bound Approach for Performance Trade-offs in MIMO ISAC Systems with Blockage
针对MIMO ISAC系统,提出感知MSE的Poincaré下界,在含阻塞的衰落信道中建立速率-感知权衡的可达内界,并给出渐近最优感知策略。
2025-01-22 cs.IT math.IT
Performance-Complexity-Latency Trade-offs of Concatenated RS-SDBCH Codes
该研究提出级联RS-SDBCH码方案的半解析FER估计公式,无需蒙特卡洛模拟,可在大规模码空间中搜索性能、复杂度和时延三者间权衡最优的码。
2025-01-18 cs.IT math.IT
Trade-offs Between Weak-Noise Estimation Performance and Outage Exponents in Nonlinear Modulation
我们专注于一个参数调制到一个功率受限的信号传输在离散时间高斯信道和估计这个参数在接收机的问题。考虑到非线性调制系统中的门限效应,我们的方法是:将弱噪声误差和超出门限的异常误差分开,而不是推导出总估计误差的上、下界。特别是,我们推导出上界和下界之间的弱噪声预期错误成本的指数衰减率和指数衰减率的异常错误事件的概率,也被称为中断事件的最佳可实现的权衡。这种中断事件被定义为通信系统设计问题的一部分。我们的可扩展性方案,这是基于格码,满足下界在高信噪比(SNR)的限制和一定范围内的弱噪声误差成本和中断指数之间的权衡。
2018-02-14 cs.IT math.IT
A Stochastic Geometry Analysis of Large-scale Cooperative Wireless Networks Powered by Energy Harvesting
能量收集是一种实现绿色、可持续和自主无线网络的技术。在本文中,考虑了一个大规模的无线网络与能量收集发射机,其中一组发射机形成一个集群,以合作服务于一个期望的接收机中的干扰和噪声。为了表征链路级的性能,封闭形式的表达式推导出在接收器的传输成功概率的关键参数,如节点密度,能量收集参数,信道参数,和集群大小,对于一个给定的集群几何形状。分析进一步扩展到表征网络级的性能指标,捕获链路质量和接收器的分数之间的权衡服务。数值模拟验证了分析模型的准确性。提供了一些有用的见解。例如,虽然更多的合作有助于提高链路级性能,但网络级性能可能会随着群集大小而降低。数值结果表明,较小的集群大小(通常为3或更小)优化了网络级性能。此外,可以利用相对小的能量缓冲来提取实质性性能。此外,在足够密集的网络中,具有大的能量缓冲器的效用随着能量收集率以及集群大小而增加。
2015-11-11 cs.IT math.IT
Optimal Power Splitting for Simultaneous Information Detection and Energy Harvesting
这封信涉及在点对点通信信道的接收机处的联合信息和能量处理。特别是,多天线功率分配(PS)接收机的可实现的信息速率和收获的能量之间的权衡进行了研究。在这里,速率-能量区域表征是特别感兴趣的,这本质上是一个非凸问题。在这封信中,提出了一个有效的算法,以获得一个近似的解决方案,在多项式时间的问题。该算法主要是基于泰勒近似结合半定松弛(SDR),这是解决的邻域点方法。此外,我们利用高斯随机化过程,以获得一个可行的解决方案,为原来的问题。它示出,通过适当的接收器设计的速率-能量区域可以显着放大相比,现有技术的状态,而在同一时间的接收器硬件成本降低,利用较少数量的能量收集电路。
2017-04-14 cs.IT math.IT
Coding Improves the Optimal Delay-Throughput Trade-offs in Mobile Ad-Hoc Networks: Two-Dimensional I.I.D. Mobility Models
在本文中,我们研究了移动ad-hoc网络的延迟吞吐量权衡下的二维的【形】i.i.d.。流动性模型。我们考虑两个移动性时间尺度:(i)快速移动性,其中节点移动性与数据传输处于相同的时间尺度;(ii)缓慢移动性,其中假设节点移动性发生在比数据传输慢得多的时间尺度。给定延迟约束$D,$,主要结果如下:(1)对于二维的【形】独立同分布在具有快速移动台的移动性模型中,每个源-目的地(S-D)对的最大吞吐量被示出为$O(\sqrt{D/n}),$,其中$n$是移动台的数量。(2)对于二维的【形】i.i.d.在慢移动台的移动模型中,每个S-D对的最大吞吐量为$O(\sqrt[3]{D/n}).$。(3)针对每种情况,我们提出了一种联合编码调度算法,以实现最优的延迟-吞吐量折衷。
2007-05-02 cs.IT cs.NI math.IT
Information trade-offs for optical quantum communication
最近的工作已经精确地描述了三个关键信息处理任务之间可实现的权衡-经典通信(生成或消费),量子通信(生成或消费)和共享纠缠(分发或消费),分别以比特,量子比特和每个信道使用的ebits来衡量。该三维区域的切片和角点简化为用于量子信道的众所周知的协议。折衷编码技术可以达到该区域中的任何点,并且可以胜过用于单独完成每个信息处理任务的最知名协议之间的时间共享。以前,已经发现的折衷编码的益处太小而没有实用价值(即,用于移相和通用克隆机通道)。在这封信中,我们证明了相关的性能增益实际上是非常高的几个物理相关的玻色子信道模型的自由空间/光纤链路,热噪声通道,和放大器。我们表明,显着的性能增益,从权衡编码也适用于交易时,同时通过秘密密钥辅助玻色子信道传输公共和私人经典信息之间的光子数资源。
2012-06-21 cs.IT math.IT quant-ph
Rate-Distance Trade-offs for List-Decodable Insertion-Deletion Codes
本文给出了列表可解码的插入删除码的最高可达速率的一般界。特别是,我们给出了新的外部和内部边界的最高可实现的通信速率的任何插入-删除代码,可以从任何$γ$分数的插入和任何$δ$分数的删除列表解码。我们的边界同时推广已知的边界为以前研究的特殊情况下,只插入,只删除,零利率和正确的其他边界,已报告的一般情况。
2022-08-09 cs.DM cs.IT math.CO
Energy Harvesting Cognitive Radio with Channel-Aware Sensing Strategy
能量收集的认知无线电场景被认为是一个次用户(SU)与有限的电池容量机会主义地访问主用户(PU)信道。目标是在单用户多信道环境下,在能量中性约束和衰落信道条件下,最大化SU的吞吐量。提出了一种基于能量可用性的信道选择准则,该准则基于SU、信道条件和主网络的置信状态,选择最佳的信道子集进行感知,从而获得更高的吞吐量。我们构建了一个部分可观测马尔可夫决策过程框架的基础上提出的信道选择标准的信道感知的最佳和近视的传感策略。研究了PU和SU之间的感知错误和碰撞对后者吞吐量的影响。结果表明,存在一个折衷之间的传输时间和能量损失的冲突。
2014-05-25 cs.IT cs.NI math.IT
Energy-Throughput Trade-offs in a Wireless Sensor Network with Mobile Relay
在本文中,我们分析了在无线传感器网络中的链路能量和吞吐量之间的权衡。我们感兴趣的应用程序是一个,其中一些低功耗的传感器需要无线通信的测量到一个通信汇,或目的地节点,通信到中央处理器。我们专注于一个特定的传感器源,并考虑的情况下,到目的地的距离是超过峰值功率的源。需要一个中继节点。可以调整传感器和中继器的传输能量,以使从传感器源到目的地的连接的给定吞吐量的总能量最小化。我们引入了一个有界随机游走模型的传感器和目的节点之间的中继移动,并使用马尔可夫稳态分析的总传输能量和吞吐量性能的特点。基于总能量和吞吐量之间的权衡,我们提出了一个新的分时协议,利用移动的中继,以减少总能量。我们证明了分时的有效性,最大限度地减少总能耗,同时实现吞吐量的要求。然后,我们表明,分时方案比流行的睡眠方式方案更节能。
2014-03-24 cs.IT cs.NI math.IT
Fundamental Resource Trade-offs for Encoded Distributed Optimization
University of Southern California(南加利福尼亚大学)
处理当今海量数据集的剪切大小和复杂性需要能够以并行和分布式方式分析数据的计算平台。在这种现代分布式计算环境中出现的主要瓶颈是某些工作节点可能运行缓慢。这些节点又名~由于最慢的节点可能决定总的计算时间,所以离散节点可能显著地减慢计算。最近的计算框架,称为编码优化,在数据中创建冗余,以减轻掉队者的影响。在本文中,我们开发了新的数学理解这个框架,证明其有效性,在更广泛的设置比以前所理解的。我们还分析了迭代编码优化算法的收敛行为,使我们能够在这个框架中描述收敛速度,数据集大小,准确性,计算负载(或数据冗余)和落伍容忍之间的基本权衡。
2019-04-01 cs.IT cs.LG math.IT
Demystifying Local and Global Fairness Trade-offs in Federated Learning Using Partial Information Decomposition
University of Maryland College Park(马里兰大学帕克分校)
本研究引入部分信息分解理论解析联邦学习中全局与局部公平性的权衡机制,识别三类不公平来源,推导权衡边界并提出凸优化问题明确性能极限,通过实验验证理论结论。
2024-03-04 cs.CY cs.IT cs.LG