两小区空中计算的同时信号与干扰对齐
信息论
2020-01-13 v1 信号处理
math.IT
摘要
下一代无线网络被设想支持大规模感知与分布式机器学习，从而启用新的智能移动应用。一项常见的网络操作将是聚合分布式数据（如传感器观测或 AI 模型更新）以进行函数计算（例如平均），从而支持大规模感知与分布式机器学习。一种称为“空中计算”（AirComp）的数据聚合高效方案，将函数计算嵌入众多边缘设备的同步接入中。此类方案利用多址信道的波形叠加，使接入点能接收到同步信号的期望函数。本工作中，我们旨在两小区多天线系统中实现 AirComp。为此，提出了一种新颖的同时信号与干扰对齐（SIA）方案，其基于经典 IA 来管理多小区 AirComp 的干扰。SIA 的原理是将空间信道空间划分为两个等维子空间：一个用于 AirComp 所需的信号对齐，另一个用于小区间 IA。结果，每个 AP 接收到的无干扰空间复用函数流数量被最大化（等于可用空间自由度的一半）。此外，该数量与每个小区中的设备数量无关。另外，还讨论了面向多于两个小区的 SIA 扩展。
引用
@article{arxiv.2001.03309,
title = {Simultaneous Signal-and-Interference Alignment for Two-Cell Over-the-Air Computation},
author = {Qiao Lan and Hyo Seung Kang and Kaibin Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03309},
year = {2020}
}