Fixed-Length Strong Coordination
我们考虑的问题,在有限长度的制度,在嘈杂的信道上的信号和行动的联合分布合成。对于固定的块长度$n$和距离上界$\varepsilon$,提出了一种编码方案,使得诱导的联合分布是$\varepsilon$ -在$L^1$距离上接近目标i.i.d.分布通过使$n$趋于无穷大,可以从本文的主要结果中恢复渐近强协调的可达目标分布和速率的集合。
2019-09-27 cs.IT math.IT
Joint Empirical Coordination of Source and Channel
在一个分散的和自配置的网络中,通信设备被认为是自主的决策者,感知他们的环境,并实现最佳的传输方案。这些自主设备必须合作并协调其行动,以确保传输的可靠性和网络的稳定性。我们研究了一个点对点的情况下,编码器和解码器实现分散的政策,协调。协调性是根据源和信道符号的经验频率来衡量的。编码器和解码器执行编码方案,使得符号的经验分布接近目标联合概率分布。我们描述了点对点源信道模型的可实现目标概率分布的集合,其中编码器是非因果的,解码器是严格因果的,即,它基于对过去信道输出的观察来返回动作。编码器和解码器的目标由一些效用函数捕获,相对于可实现的目标概率分布的集合进行评估。在这篇文章中,我们研究的效用函数,是共同的编码器和解码器的最大化问题。我们表明,信息的压缩和传输是经验协调的特殊情况。
2017-06-02 cs.IT math.IT
Strong Coordination over Noisy Channels
我们研究了两个节点$X$和$Y$的行动,通过离散无记忆信道(DMC)进行通信,使行动遵循规定的联合概率分布的强协调问题。我们提出了两种新的随机编码方案和极性编码方案,这个嘈杂的强协调问题,并推导出各自的强协调能力区域的内界。第一种方案是联合协调信道编码方案,其利用DMC提供的随机性来减少在节点$Y$处生成动作序列所需的局部随机性的量。基于这种随机编码方案,我们提供了一个表征的能力区域的两个特殊情况下的嘈杂的强协调设置,即,当在节点$Y$的行动是由节点$X$,当DMC是一个确定性的信道。第二种方案利用单独的协调和信道编码,其中在解码后从信道中提取局部随机性。第三种方案是用于强协调的联合协调-信道极化编码方案。我们表明,极化码能够实现噪声强协调能力区域的内界,从而为随机编码证明提供了一个建设性的替代方案。我们的极化编码方案还提供了一个建设性的解决方案,其中的DMC和共享的随机性一起模拟另一个DMC的信道仿真问题。最后,通过利用这个问题的随机编码结果,我们提出了一个例子,其中所提出的联合方案是能够严格优于单独的方案,在可实现的通信速率为相同数量的注入到两个系统的随机性。因此,我们建立了次优分离的强协调和信道编码相对于DMC的通信速率。
2018-08-15 cs.IT math.IT
Coordination Capacity
我们开发的网络合作与协调理论的要素。而不是考虑一个通信网络作为一种手段,分布信息,或重建随机过程在远程节点,我们问什么样的依赖关系可以建立在给定的通信约束的节点之间。具体地,在节点之间具有通信速率{ R_{i,j} }的网络中,我们询问所有可实现的联合分布p(x1,.,xm)在网络的节点处的动作。解决了几个网络,包括任意大的级联网络。分布式合作可以解决许多问题,如分布式游戏,分布式控制,并建立互信息边界上的一个物理系统的一部分对另一个。
2010-05-26 cs.IT math.IT
Queue-Aware Joint Dynamic Interference Coordination and Heterogeneous QoS Provisioning in OFDMA Networks
我们提出了云无线接入网络,不仅提供异构的服务质量(QoS)的速率,重要的是,延迟敏感的应用程序,但也共同优化的频率复用模式的算法。重要的是,与相关的作品,我们占随机到达,通过队列意识,不像大多数作品只集中在一个单一的帧,我们认为QoS措施平均在多个帧涉及一组闭环控制。我们将此问题建模为多小区优化,以最大化受QoS约束的总效用,表示为最小平均速率或最大平均延迟。由于我们考虑动态干扰协调与动态用户关联,即使在整数松弛后,问题也不是凸的。我们将问题转化为帧速率的优化,服从于交织的原始和对偶问题的分解。这个优化问题的解决方案提供了联合决策调度,动态干扰协调,重要的是,不像大多数作品在这一领域,动态用户关联。此外,我们提出了一种新的方法来管理不可行的负载。大量的仿真证实,该设计响应瞬时负载,异构用户和AP的位置,信道条件和QoS约束,同时,如果需要的话,保持低中断时,处理不可行的负载。与基线比例公平计划的比较说明了所取得的成果。
2018-01-25 cs.IT cs.NI math.IT
Strong coordination of signals and actions over noisy channels with two-sided state information
我们考虑一个由两个节点组成的网络,网络被一个具有双边状态信息的噪声信道隔开,其中输入和输出信号必须与源及其重构相协调。在非因果编码和解码的情况下,我们提出了一种联合信源-信道编码方案,并开发了强协调区域的内外界。虽然内部和外部边界一般不匹配,但我们在三种特定情况下提供了强协调区域的完整表征:i)当通道是完美的时; ii)当解码器是无损的时; iii)当通道的随机变量独立于源的随机变量时。通过对这些特殊情况的研究,我们证明了分离原理不适用于联合源-通道强协调。最后,在没有状态信息的情况下,我们证明了极化码实现了强协调区域的最佳内界,因此为随机分箱和编码证明提供了一种建设性的替代方案。
2018-03-08 cs.IT math.IT
Empirical Coordination Subject to a Fidelity Criterion
我们研究的问题,经验协调的保真度标准的一般设置。我们证明了一个结果,表明我们的框架和[1]中开发的经验协调框架之间有很强的联系。事实证明,当我们根据给定的分布和保真度标准设计实现经验协调的代码时,对于一类足够接近我们期望的分布的类型,考虑产生相同联合类型的动作的代码就足够了。
2019-07-15 cs.IT math.IT
Strong Coordination of Signals and Actions over Noisy Channels
- 我们开发了一种随机合并方案,用于在由噪声信道分隔的两个节点的网络中进行强协调,其中输入和输出信号必须与源及其重建进行协调。在非因果编码和解码的情况下,我们提出了一种联合信源-信道编码方案,并开发了强协调区域的内外界。虽然一组可实现的目标分布是相同的经验协调,我们的特点是强协调所需的共同随机率。
2017-05-16 cs.IT math.IT
Queue-Aware Energy-Efficient Joint Remote Radio Head Activation and Beamforming in Cloud Radio Access Networks
在本文中,我们研究了云无线接入网络(C-RAN)的随机优化联合远程无线头端(RRH)激活和波束成形在下行链路中。与大多数以前的作品,只考虑一个静态的优化框架与完整的流量缓冲区,我们制定了一个动态优化问题,明确考虑随机流量到达和随时间变化的信道衰落的影响。随机公式可以量化功耗和排队延迟之间的权衡。利用李雅普诺夫优化技术,随机优化问题可以转化为每时隙惩罚加权和速率最大化问题,这是不确定的多项式时间困难。基于惩罚加权和速率最大化问题与惩罚加权最小均方误差(WMMSE)问题的等价性,提出了基于组稀疏波束形成优化的WMMSE算法和基于松弛整数规划的WMMSE算法,有效地获得了RRH激活与波束形成联合策略。这两种算法都可以收敛到低复杂度的稳态解,并且可以并行实现,因此它们对于大规模C-RAN具有高度的可扩展性。此外,这两个算法提供了一个灵活和有效的手段来调整的功率延迟权衡的需求。
2016-03-05 cs.IT math.IT
Empirical Coordination over Markov Channel with Independent Source
KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);CNRS, University of Rennes, Inria, IRISA UMR 6074(法国国家科学研究中心、雷恩大学、Inria、IRISA联合研究实验室)
本文研究了在马尔可夫信道上通过经验协调框架进行联合源信道编码,确定源和信道符号的经验分布,并提出输入驱动的马尔可夫典型性概念,改进了传统块马尔可夫编码方法。
2026-04-09 cs.IT math.IT
Strong Coordination over a Line Network
我们研究了三端线网络中的强协调问题,在该网络中,代理使用共同的随机性并通过线网络进行通信,以确保他们的行动遵循规定的行为,由目标联合分布的行动建模。我们提供的内部和外部边界的协调能力区域,并表明这些界限是部分最优的。我们利用这种特性来深入了解沟通和协调之间的相互作用。具体来说,我们表明,共同的随机性有助于实现代理之间的最佳通信速率,并匹配的网络拓扑结构的行为结构,可能会减少代理间的智能体通信率。
2013-05-26 cs.IT math.IT
Communication and Interference Coordination
我们研究的问题,控制的干扰所产生的外部观察者的通信过程。我们模型的干扰,其类型(经验分布),我们分析的后果,把约束的容许类型。考虑到一个单一的干扰链路,我们的通信干扰容量区域的特点。然后,我们看看一个场景,其中干扰是由两个用户允许协调他们的行动之前,传输联合创建。在这种情况下,权衡涉及通信和干扰以及协调。我们建立了一个可实现的通信干扰区域,并表明协调的效率显着提高。
2014-02-18 cs.IT math.IT
$(ε, n)$ Fixed-Length Strong Coordination Capacity
本文研究了有限长域联合分布的综合问题。对于一个固定的块长度$n$和上界的分布近似$ε$,我们证明了容量的结果固定长度的强协调。分析表明,固定长度制度的速率条件是下界的渐近条件加上$Q^{-1} \left(ε\right) \sqrt{ V/n}$,其中$V$是信道色散,和$Q^{-1}$是高斯累积分布函数的倒数中出现的互信息。
2021-05-13 cs.IT math.IT
Secure Strong Coordination
我们考虑一个网络的两个节点分开的噪声信道,其中的源和它的重建必须是强协调,同时满足强保密条件相对于外部观察员的噪声信道。在非因果编码和解码的情况下,我们提出了一种安全的强协调区域的联合信源-信道编码方案。此外,我们提供了一个完整的表征安全的强协调区域时,解码器必须可靠地重建的源序列和合法的信道是更有能力比窃听者的信道。
2020-09-03 cs.IT math.IT
User-centric Performance Optimization with Remote Radio Head Cooperation in C-RAN
在云无线电接入网络(C-RAN)中,分布式远程无线电头端(RRH)由云中的基带单元(BBU)协调。信号处理的集中化为RRH的协作多点传输(CoMP)提供了灵活性,以协作地服务于用户设备(UE)。我们的目标是通过联合优化用于服务UE的RRH的选择,即,资源分配(和CoMP选择)。我们分析了问题的计算复杂性。接下来,我们证明了在固定CoMP选择下,最优资源分配相当于求解所谓的迭代函数。对于以用户为中心的网络优化,我们提出了一种联合优化问题的算法,旨在最大限度地扩展任何目标UE组的容量。所提出的算法使网络级的性能评估的经验质量。
2021-01-19 cs.IT math.IT
Coordination via a relay
在本文中,我们研究的问题,协调两个节点,只能通过一个中继在有限的速率交换信息。允许节点与中继进行两轮交互式双向通信,之后它们应该能够生成i.i.d.在总变差距离为零范围内具有给定联合分布的两个随机变量的副本。我们证明了这个问题的协调能力区域的内部和外部边界。我们的内界证明了使用技术的“输出统计的随机分仓”,最近开发的Yassaee等人。
2012-03-04 cs.IT math.IT
Joint Accuracy and Confidentiality in Semantic-Aware Secure Remote Reconstruction
Linköping University(林雪平大学)
本文研究无线网络中同时保证合法接收端精度和窃听者保密性的远程重建问题,提出保密重建精度(CRA)指标,通过三维稳态分析推导出长期平均CRA和最优传输概率的闭式表达式,揭示传统边际分析的局限性及非平凡行为。
2026-09-03 cs.IT cs.SY eess.SY
Radiation Footprint Control in Cell-Free Cooperative ISAC: Optimal Joint BS Activation and Beamforming Coordination
本文针对无小区ISAC网络中的干扰与成本问题,提出辐射足迹控制机制及联合基站激活与波束成形协调方法,并通过MO-BRB算法实现最优解,仿真验证了其有效性。
2025-07-10 cs.IT eess.SP math.IT
Coordination in State-Dependent Distributed Networks: The Two-Agent Case
本文讨论了两个代理(代理$1$和$2$)之间的协调问题,在存在一个嘈杂的通信信道,这取决于一个外部系统状态$\{x_{0,t}\}$。通道将代理的动作$\{x_{1,t}\}$和$\{x_{2,t}\}$作为输入,并产生在代理$2$而不是在代理$1$处严格因果观察的输出。系统状态在代理$1$上有因果关系或无因果关系可用,但在代理$2$上未知。联合分布$\bar{Q}(x_0,x_1,x_2)$渐近实现的必要和充分条件(即,当采取的行动的数量变大)提供的因果和非因果状态信息在代理$1$。由于代理的行动之间的协调程度,$x_{1,t}$和$x_{2,t}$,和系统状态$x_{0,t}$的平均支付函数来衡量,可行的支付是完全由可实现的联合分布。在这个意义上说,我们的研究结果使我们能够获得最佳功率控制策略的干扰信道上的性能,并评估在代理$1$的系统状态的非因果知识所提供的增益。推导出的证明很容易产生新的结果,也在解码器的因果关系约束下的状态放大的问题。
2015-05-07 cs.IT math.IT
Empirical Coordination in a Triangular Multiterminal Network
本文研究了三角形多端网络的经验协调问题。三角形多端网络由三个终端组成,其中两个终端观察两个外部i.i.d相关序列。第三终端希望生成具有期望的经验联合分布的序列。对于这个问题,我们得出的经验协调能力区域的内部和外部边界。结果表明,退化源网络的容量域和级联多端网络的容量域的内、外界可以直接由我们的内、外界得到.对于一个密码系统,我们建立了一个可靠的终端网络上的密钥分配,使用的经验协调的结果。作为另一个例子,本文研究了在三角形多端网络中,存在分布式双对称二进制信源时的率失真问题。
2013-05-16 cs.IT math.IT
Remote Channel Synthesis
本文研究远程信道合成问题,在编码器仅能观测含噪源序列且公共随机性速率受限的条件下,给出最优压缩与公共随机性速率的单字母刻画,并证明标准信道合成方案在低公共随机性速率下严格次优。
2025-07-21 cs.IT math.IT
Distributed Remote Vector Gaussian Source Coding for Wireless Acoustic Sensor Networks
在本文中,我们考虑的问题,远程矢量高斯信源编码的无线声传感器网络。每个节点从网络中的多个节点接收消息,并使用其自己的声场测量值作为辅助信息来解码这些消息。节点的测量和从解码接收到的消息得到的源的估计然后被联合编码并发送到网络中的相邻节点。我们表明,对于这种分布式信源编码的情况下,可以编码一个所谓的有条件的充分统计的源,而不是联合编码多个源。我们专注于节点测量的情况下,在噪声的线性混合组合的来源和声道混合矩阵是可逆的。对于这个问题,我们推导出率失真函数的矢量高斯源和协方差失真约束下。
2014-01-16 cs.IT math.IT
Joint Resource Allocation for eICIC in Heterogeneous Networks
高功率宏和低功率微微之间的干扰协调对异构网络(HetNet)的性能有着深刻的影响。它应该处理三个挑战:与宏和微微的用户关联、宏应该为微微保留的几乎空白子帧(ABS)的量、以及每个eNB中的资源块(RB)分配策略。我们制定的三个问题联合和加权对数效用最大化,同时保持比例公平的用户。提出了一类求解联合优化问题的分布式算法。我们的框架可以部署用于现有LTE-A协议中的增强型小区间干扰协调(eICIC)。广泛的评估进行验证我们的算法的有效性。
2014-09-12 cs.IT cs.NI math.IT
Enhanced Inter-Cell Interference Coordination Challenges in Heterogeneous Networks
3GPP LTE-Advanced已经开始了一项新的研究项目,以研究异构网络(HetNet)部署作为处理无情的业务需求的成本有效的方式。HetNet由宏小区、远程无线电头端和低功率节点(例如微微小区、毫微微小区和中继)的混合组成。利用网络拓扑,增加接入网络和终端用户之间的接近度,有可能在无线网络中提供下一个重大的性能飞跃,提高空间频谱重用并增强室内覆盖。然而,覆盖宏小区的大量小小区的部署并非没有新的技术挑战。在这篇文章中,我们提出了异构网络的概念,并描述了与这种网络架构相关的主要技术挑战。我们特别关注与增强的小区间干扰协调相关的3GPP内的标准化活动。
2011-12-07 cs.IT cs.NI math.IT
Energy Management in Heterogeneous Networks with Cell Activation, User Association and Interference Coordination
无线网络的密集化和扩展对干扰管理和降低能耗提出了新的挑战。本文研究了异构网络中的能量有效的资源管理,根据长期的平均流量和信道条件,通过联合优化小区激活,用户关联和多小区多用户信道分配。所提出的框架是建立在通过预定义的干扰模式来表征干扰耦合的基础上,并且在这些模式之间执行资源分配。以这种方式,当计算用户可实现速率时,明确地考虑由激活(去激活)小区引起的干扰波动。一个定制的算法开发,以解决制定的问题,在对偶域中利用的问题结构,这给了一个显着的复杂性节省。数值结果表明,所提出的方案在节能方面取得了巨大的进步。从所提出的联合资源优化导出的用户关联被映射到符合标准的小区选择偏置。该映射揭示了用于节能的小区特定偏置与文献中研究的用于负载均衡的小区特定偏置完全不同。
2016-02-10 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Satellite-Terrestrial Integrated Networks:Benefits of Coordination and Cooperation
研究了在卫星为多波束多播卫星用户(SU)提供广泛覆盖,地面基站(BS)为人口密集区域的多个蜂窝用户(CU)提供服务的星地一体化网络(STIN)中实现最大最小速率公平性的联合波束形成设计问题。卫星和BS都在同一频带中操作。由于速率分裂多址接入(RSMA)最近出现的非正交传输和鲁棒的干扰管理在多天线无线网络中的一个有前途的策略,我们提出了两个基于RSMA的STIN方案,即依赖于信道状态信息(CSI)共享的协调方案和依赖于CSI和数据共享的合作方案。我们的目标是最大限度地提高所有SU和CU之间的最低公平率在卫星和BS的发射功率约束。提出了一种联合波束形成算法,将原问题转化为近似等价的凸问题,并迭代求解。针对卫星信道相位不确定性的实际情况,提出了一种基于期望的鲁棒联合波束形成算法。仿真结果表明,我们提出的RSMA方案的STIN的有效性和鲁棒性,并表现出显着的性能增益相比,各种传统的传输策略。
2021-11-28 cs.IT eess.SP math.IT
Entanglement Coordination Rates in Multi-User Networks
本研究确定了多用户量子网络三种主要设置中的最优协调速率,给出了模拟联合量子态所需的最小资源条件,并展示了结果对非局部博弈的影响。
2025-02-27 cs.IT math.IT quant-ph
Robust mmWave/sub-THz multi-connectivity using minimal coordination and coarse synchronization
针对毫米波/亚太赫兹网络信号遮挡问题,提出基于最小协调与粗同步的非相干联合传输扩展方案,结合特殊分集与类Alamouti编码实现宏分集与SNR增益,经理论分析与射线追踪仿真验证有效。
2024-11-01 cs.IT eess.SP math.IT
Joint remote state preparation (JRSP) of two-qubit equatorial state in quantum noisy channels
本文研究了噪声通道对两量子比特赤道态JRSP的影响。我们提出了一个两量子比特赤道态的JRSP方案。我们采用两个三方Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态作为连接双方的量子信道。我们发现成功概率为$1/4$。然而,如果状态发送器通过非同时地通过经典信道向接收器发送单独的部分信息来辅助,则该概率可以被改善为$3/4$。然后,我们研究了五种量子噪声:比特翻转噪声、比特相位翻转噪声、振幅阻尼噪声、相位阻尼噪声和去极化噪声对JRSP过程的影响。我们得到了对应于每个量子噪声信道的量子度的解析推导,这是量子比特在这些量子信道中分布时的信息损失的度量。我们发现,该系统失去了它的一些属性的结果,不必要的相互作用与环境。例如,在域$0<λ<0.65$内,经由振幅通道中的量子比特的传输而损失的信息最小,而对于$0.65<λ\leq1$,相位翻转通道中的信息损失变得最小。而且,对于任何给定的$λ$,通过去极化信道传输的信息具有最小的成功机会。
2016-12-09 cs.IT math.IT quant-ph
Semantic and Effective Communication for Remote Control Tasks with Dynamic Feature Compression
University of Padova(帕多瓦大学)
机器人群的协调和工业系统的远程无线控制是5G及以上系统的主要用例之一:在这些情况下,需要通过无线介质共享的大量传感信息甚至会使高容量连接过载。因此,通过优化传输策略以丢弃不相关的信息来解决有效通信问题可以提供显著的优点,但是通常是非常复杂的任务。在这项工作中,我们考虑了一个原型系统,其中观察者必须将其感官数据传达给控制任务的演员(例如,工厂中的移动机器人)。然后,我们将其建模为远程部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP),考虑到采用语义和有效的面向通信的解决方案对整体系统性能的影响。我们通过考虑集成矢量量化变分自编码器(VQ-VAE)编码来拆分通信问题,并训练深度强化学习(DRL)代理以动态适应量化级别,同时考虑环境的当前状态和过去消息的记忆。我们在著名的CartPole参考控制问题上测试了所提出的方法,与传统方法相比,获得了显着的性能提高
2023-01-14 cs.AI cs.IT cs.LG
Legitimate Reconstruction Advantage in Wiretapped Semantics-Aware Remote Monitoring
Linköping University(林雪平大学)
本文针对语义感知远程监控场景,提出合法重构优势(LRA)概念,推导其概率与持久性表达式,分析传输策略对LRA的影响,并将LRA要求转化为地理围栏的空间约束。
2026-10-16 cs.IT math.IT
Joint Age-State Belief is All You Need: Minimizing AoII via Pull-Based Remote Estimation
University of Maryland(马里兰大学);Bilkent University(毕尔肯大学)
本文针对拉取式远程估计系统,提出利用联合年龄-状态信念作为充分统计量,以最小化错误信息年龄(AoII),并设计了MAP估计器及两种信念依赖策略(深度强化学习和阈值策略)。
2024-11-11 cs.IT cs.LG cs.NI