无线多天线联邦学习的联合下行-上行波束成形
信息论
2023-07-04 v1 math.IT
摘要
我们研究具有多天线基站的无线联邦学习（FL）的联合下行-上行波束成形设计。考虑噪声信道上的模拟传输与上行空中聚合，我们推导了通信轮次上的全局模型更新表达式。随后我们得到期望全局损失函数的上界，其刻画了下行与上行波束成形及接收机噪声的影响。我们提出一种低复杂度联合波束成形算法以最小化该上界，其采用交替优化将问题分解为三个子问题，每个子问题通过闭式梯度更新求解。在实际无线系统设置下的仿真表明，我们所提联合波束成形设计方案大幅优于传统的分离链路设计方法，并几乎达到无误差理想通信链路下理想 FL 的性能。
引用
@article{arxiv.2307.00315,
title = {Joint Downlink-Uplink Beamforming for Wireless Multi-Antenna Federated Learning},
author = {Chong Zhang and Min Dong and Ben Liang and Ali Afana and Yahia Ahmed},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.00315},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 3 figures. Accepted by International Symposium on Modeling and Optimization in Mobile, Ad hoc, and Wireless Networks (WiOpt), 2023