To account for the massive uncoordinated random access scenario, which is relevant for the Internet of Things, Polyanskiy (2017) proposed a novel formulation of the multiple-access problem, commonly referred to as unsourced multiple access, where all users employ a common codebook and the receiver decodes up to a permutation of the messages. We extend this seminal work to the case where the number of active users is random and unknown a priori. We define a random-access code accounting for both misdetection (MD) and false alarm (FA), and derive a random-coding achievability bound for the Gaussian multiple access channel. Our bound captures the fundamental trade-off between MD and FA. It suggests that the lack of knowledge of the number of active users entails a small penalty in energy efficiency when the target MD and FA probabilities are high. However, as the target MD and FA probabilities decrease, the energy efficiency penalty becomes significant. For example, in a typical IoT scenario, the required energy per bit to achieve both MD and FA probabilities below 0.1, predicted by our bound, is only 0.5-0.7 dB higher than that predicted by the bound in Polyanskiy (2017) for a known number of active users. This gap increases to 3-4 dB when the target MD and/or FA probability is 0.001. Taking both MD and FA into account, we use our bound to benchmark the energy efficiency of slotted ALOHA with multi-packet reception, of a decoder that treats interference as noise, and of some recently proposed coding schemes. Numerical results suggest that, when the target MD and FA probabilities are high, it is effective to estimate the number of active users, then treat this estimate as the true value, and use a coding scheme that performs well for the case of known number of active users. However, this approach becomes energy inefficient when the requirements on MD and FA probabilities are stringent.


翻译:为了应对与物联网相关的大规模不协调随机访问情景,Polyanskiy(2017年)提出了一种新颖的多存取问题,通常称之为无源多重存取,所有用户都使用共同的代码簿和接收器解码,最高可转换信息。我们将这一基本工作推广到活动用户数量随机和前验未知的情况。我们定义了一种随机存取代码,既计算错觉(MD)和假警报(FA),又为高管多存取渠道(Gaussian 多重存取渠道)设定了随机编码。我们的新存存存存存存存存储存储和多存存存存存存存存问题的问题通常被称为“无源多存存存存存存存多存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存存

0
下载
关闭预览

相关内容

Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12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 · 2015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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
17+阅读 · 2019年10月30日
Meta-Learning with Implicit Gradients
Arxiv
13+阅读 · 2019年9月10日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12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 · 2015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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员