Reconfigurable intelligent surface (RIS) have been cast as a promising alternative to alleviate blockage vulnerability and enhance coverage capability for terahertz (THz) communications. Owning to large-scale array elements at transceivers and RIS, the codebook based beamforming can be utilized in a computationally efficient manner. However, the codeword selection for analog beamforming is an intractable combinatorial optimization (CO) problem. To this end, by taking the CO problem as a classification problem, a multi-task learning based analog beam selection (MTL-ABS) framework is developed to implement multiple codeword selection tasks concurrently at transceivers and RIS and to accelerate the beam training process. In addition, residual network and self-attention mechanism are used to combat the network degradation and mine intrinsic THz channel features. Finally, the network convergence is analyzed from a blockwise perspective, and numerical results demonstrate that the MTL-ABS framework greatly decreases the beam training overhead and achieves near optimal sum-rate compared with heuristic search based counterparts.


翻译:可重构智能表面(RIS)被视为缓解太赫兹(THz)通信链路阻塞脆弱性并增强覆盖能力的一种极具前景的方案。由于收发端与RIS均采用大规模阵列单元,基于码本的波束赋形能以高计算效率的方式实现应用。然而,模拟波束赋形中码字的选择是一个棘手的组合优化(CO)问题。为此,通过将CO问题转化为分类问题,本文提出一种基于多任务学习的模拟波束选择(MTL-ABS)框架,可在收发端与RIS处同时执行多个码字选择任务,从而加速波束训练过程。此外,采用残差网络与自注意力机制来应对网络退化问题并挖掘太赫兹信道的固有特征。最后,从分块角度分析了网络收敛性,数值结果表明:与基于启发式搜索的基准方法相比,MTL-ABS框架大幅降低了波束训练开销,并实现了接近最优的和速率性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
不可错过!华盛顿大学最新《生成式模型》课程,附PPT
专知会员服务
65+阅读 · 2020年12月11日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月10日
VIP会员
最新内容
《人工智能赋能的适应性多功能电磁战》
专知会员服务
12+阅读 · 9月29日
俄乌战场实验室:全面战争如何重塑现代作战
专知会员服务
8+阅读 · 9月29日
2026年美空军协会会议上的无人机系统趋势
专知会员服务
11+阅读 · 9月28日
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
16+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
11+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
9+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
15+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
18+阅读 · 9月22日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员