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面向物理层通信的生成式AI:综述

网络与互联网体系结构 2023-12-12 v1 人工智能

摘要

生成式人工智能(GAI)的近期发展催生了诸如 ChatGPT 等突破性应用,这不仅提高了文本、音频、视频甚至网络流量数据等数字内容的生产效率,也丰富了其多样性。除了数字内容创作,GAI 在分析复杂数据分布方面的能力为无线通信提供了巨大潜力,尤其是在新物理层通信技术快速扩张的背景下。例如,扩散模型(diffusion model)可以学习输入信号分布并利用它们来提高信道估计精度,而变分自编码器(variational autoencoder, VAE)可以对信道分布进行建模并推断潜在变量,以实现盲信道均衡。因此,本文对 GAI 在物理层通信中的应用进行了全面研究,涵盖从传统问题(包括信号分类、信道估计和均衡)到新兴主题(如智能反射面和联合信源信道编码)。我们还将 GAI 赋能的物理层通信与传统 AI 支持的物理层通信进行了比较,突出了 GAI 在这些领域的内在能力和独特贡献。最后,本文讨论了开放性问题并提出了几个未来的研究方向,为 GAI 在物理层通信中的进一步探索和发展奠定基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.05594,
  title  = {Generative AI for Physical Layer Communications: A Survey},
  author = {Nguyen Van Huynh and Jiacheng Wang and Hongyang Du and Dinh Thai Hoang and Dusit Niyato and Diep N. Nguyen and Dong In Kim and Khaled B. Letaief},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.05594},
  year   = {2023}
}