Integrating Over-the-Air Federated Learning and Non-Orthogonal Multiple Access: What Role Can RIS Play?
Notice bibliographique
Résumé
With the aim of integrating over-the-air federated learning (AirFL) and non-orthogonal multiple access (NOMA) into an on-demand universal framework, this paper proposes a reconfigurable intelligent surface (RIS)-aided hybrid network by leveraging the RIS to flexibly adjust the decoding order of heterogeneous data. A new metric of computation rate is defined to measure the performance of AirFL users. Upon this, the objective of this work is to maximize the achievable hybrid rate by jointly optimizing the transmit power, controlling the receive scalar, and designing the reflection coefficients. Since the concurrent transmissions of all computation and communication signals are aided by the discrete phase-shifting elements at the RIS, the formulated problem (P0) is a challenging mixed-integer programming problem. To tackle this intractable issue, we decompose the original problem (P0) into a non-convex problem (P1) and a combinatorial problem (P2), which are characterized by the continuous and discrete variables, respectively. For the transceiver design problem (P1), the power allocation subproblem is first solved by difference-of-convex programming, and then the receive control subproblem is addressed by successive convex approximation, where the closed-form expressions of simplified cases are derived to obtain deep insights. For the reflection design problem (P2), a relaxation-then-quantization method is adopted to find a suboptimal solution for striking a trade-off between complexity and performance. Afterwards, an alternating optimization algorithm is developed to solve the non-linear non-convex problem (P0) iteratively. Finally, simulation results reveal that i) the proposed RIS-aided hybrid network can support on-demand communication and computation efficiently, ii) the system performance can be improved by properly selecting the location of the RIS, and iii) the designed algorithms are also applicable to conventional networks with only AirFL or NOMA users.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».