其它计算机科学 · 2026年10月9日(周五)

分布式计算、博弈论、信息论等。

arXiv cs.DB · cs.DC 有代码

Benchmarking Content-Defined Chunking Algorithms for Data Deduplication

说明内容定义分块(CDC)算法的数据去重基准测试

简介本文面向数据去重场景,系统比较了八种内容定义分块(CDC)基础算法,在四类实际工作负载上,从吞吐量、去重率、平均块大小和块大小方差四个指标进行评估。作者还推导了AE、RAM、MII的参数与期望块大小之间的关系式,并指出广泛使用的AE参数设置存在长期错误,导致块大小偏小13%至39%,并虚高了AE报告的去重效果。

Marcel Gregoriadis, Leonhard Balduf, Bj\"orn Scheuermann 等

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On Privacy Mechanism Design Under a Bounded α-Lift Leakage Constraint with χ²-Utility

说明基于有界α-提升泄漏约束与χ²效用的隐私机制设计

简介本文研究在有界α-提升泄漏约束下的统计隐私机制设计。智能体观察与私有数据X任意相关的有用数据Y并发布U,目标是在满足逐点隐私约束的同时最大化Pearson χ²信息。论文给出了闭式二次近似、可行的二元机制及效用差距界,并将结果推广到逐点Rényi散度隐私,同时以数值方式评估了可行机制。

Amirreza Zamani, Mohammad Amin Zarrabian, Parastoo Sadeghi 等

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How far is Kolmogorov-Loveland randomness from Martin-Löf randomness?

说明柯尔莫哥洛夫-洛夫兰随机性离马丁-勒夫随机性有多远?

简介本文研究一类把基本集映射到闭集的“编码”,要求其保持均匀勒贝格测度与不交性。作者探讨:能否找到可计算编码,使非马丁-勒夫随机序列的像都不是某种随机性。结果显示,对部分可计算随机性(PCR)不存在此类编码,而对柯尔莫哥洛夫-洛夫兰随机性存在全可计算编码,并配以两个非单调下注策略,使非MLR序列的像上至少一个策略获胜。

Tomislav Petrovi\'c

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Neural Polar Codes for Source Coding

说明神经极化码用于信源编码:用数据学习的无损与有损压缩方法

简介本文提出一种数据驱动的极化码信源压缩方法,用于无损和有损压缩。作者用神经网络直接从数据学习极化坐标的条件分布,无需显式信源模型,从而估计熵率、互信息和率失真函数,并构造显式的极化压缩方案。实验表明,在可用解析方法时,学到的解码器与解析解码器结果接近,在传统方法计算不可行或缺少信源模型时仍可适用。

Bashar Huleihel, Ziv Aharoni, Haim H. Permuter

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CompileMask: Bridging the Gap Between Expressiveness and Efficiency in Attention Masking

说明CompileMask:在注意力掩码的表达能力与效率之间架起桥梁

简介论文指出,现代注意力计算需要依赖运行时元数据的多样化掩码,但高效注意力内核仅原生支持少数模式。作者提出CompileMask,通过离线编译器分析可见性规则并生成掩码专用预处理内核,并配合区域式领域特定语言MaskSpec描述规则。在线阶段生成紧凑的执行描述符,使内核通过比较元素索引与预计算端点来高效判断可见性。实验显示其相比现有方法最高可加速3.8倍。

Hongzheng Li, Jiacheng Wan, Zhaolong Xing 等

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Goal-Oriented Ordered Autoencoding for Successive Refinement in Progressive Communication

说明面向目标的有序自编码器:用于渐进通信中的逐步精化

简介论文提出GO-OAE,一种按任务效用而非源信号重建来优化的可逐步精化量化潜在序列。接收端可从任意前缀的编码索引进行推断,收到的索引越多性能越好。在MiniImageNet上,每张图像使用324比特即可达到无损上界分类准确率的96%以上,并在仅传输70%索引时达到上界的94%以上。

Qi Liao, Dario Bega

★★★★☆ 值得关注
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Ember: Making Unified Virtual Memory Practical for Discrete-Memory GPUs

说明Ember:让统一虚拟内存在离散显存GPU上实用化

简介GPU的工作集已超过显存容量,应用需要超额使用显存,只把热点数据保留在GPU上。论文提出Ember框架,用混合地址空间、硬件计数器驱动的区域提升和基于衰减的主动回收,改善NVIDIA统一虚拟内存(UVM)在超额使用时的性能。在1.5倍超额使用下,它在三款PCIe GPU上的六个应用中比UVM快6.8到10.6倍。

看点在UVM基础上提出混合地址空间、计数器驱动提升与衰减回收,实验覆盖6个应用和3种PCIe GPU,速度提升6.8-10.6倍,证据较充分。

Senad-Leandro Lemes Galera, Michail Georgoulakis Misegiannis, Ferdinand Gruber 等

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Tri-Hybrid SWIPT with Reconfigurable Parasitic Antennas

说明可重构寄生天线的三混合同步无线信息与功率传输

简介论文提出一种考虑互耦的三混合预编码架构,用于使用可重构寄生天线的同步无线信息与功率传输(SWIPT)。该架构在天线域中增加第三层预编码,显式考虑互耦与无功能量存储。文中给出低复杂度求解方法,并通过数值结果表明,该架构在频谱效率和非线性收集能量方面明显优于混合预编码,且硬件成本较低。

Thien Duc Hua, Mohammadali Mohammadi, Hien Quoc Ngo 等

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ShoreKeeper: Accelerating Iterative Data Analytics in the Cloud via Distributed Recovery-Cost-Aware Caching

说明ShoreKeeper:通过分布式、考虑重算成本的缓存加速云端迭代数据分析

简介该论文针对迭代式图计算与机器学习等数据密集型任务对内存的大量需求,提出名为ShoreKeeper的框架。它把集群范围内的内存视为统一、弹性的资源池,用全局优化模型将分布式数据流映射为单一图结构,以降低缓存逐出数据的重算成本。论文称其在可用性高的虚拟机和可抢占的云实例上均可运行,实验结果显示其表现优于现有先进系统。

Jongseop Lee, Minsu Sun, Xinyue Ma 等

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Quantum Annealing for Resource Allocation in Next-Generation Wireless Communication Networks: A QUBO Modeling Guide

说明面向下一代无线网络资源分配的量子退火:QUBO建模指南

简介本文面向无线通信资源分配问题,给出基于量子退火的QUBO建模指导原则。文中以一个地面-空中资源分配的小例子说明,如何将分数形式的SINR最大化问题转化为两比特QUBO并解码为调度决策。作者还讨论了编码、约束处理、硬件嵌入和可行性验证,并提出了用于评估建模就绪程度的QUBO兼容性指数,以及蜂窝无中心大规模MIMO上行功率控制的案例研究。

Nguyen Xuan Tung, Le Tung Giang, Mai Dinh Cong 等

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Stacked Intelligent Metasurface-Based MultiModal Feature Fusion for Collaborative Inference in Edge Networks

说明基于堆叠智能超表面的多模态特征融合,用于边缘网络协同推理

简介本文探讨利用堆叠智能超表面(SIM)实现6G时代的协同推理(SIM-CI)。该超表面作为物理计算单元,在同一频谱内接收多用户空中聚合(OTA)的特征,并在一次电磁波传播中完成空频合并与推理。论文还设计了应对网络异构性的适配器和质量感知对比方法,并将信道状态信息纳入设计。实验表明,该方法相比数字域推理,在多种异构条件下达到传统数字域协同推理98.6%的准确率,同时计算能耗降低25%,所需传输时隙减少75%。

Yushi Wang, Zhengxin Yu, Guhan Zheng 等

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SnapShare: Isolation-Preserving Deduplication for Serverless Snapshots

说明SnapShare:面向无服务器快照的隔离保持型去重系统

简介无服务器计算依赖快速启动,常通过虚拟机快照恢复实现。为防止内容去重带来的时序侧信道泄露租户数据,主流平台要求不同租户快照完全隔离、不共享。本文提出SnapShare,仅当快照页内容与服务商认可来源的页完全一致时才视为可共享,对共同基础设施进行选择性去重并在集群中固定,私有数据保持隔离。实现于Knative后,相比传统方案,端到端尾部延迟降低10%至29%,远程存储需求减少39%,本地缓存占用减少38%。

Leonid Kondrashov, Likun Zhang, Andr\'e Filipe do Pilar de Jesus 等

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Structure-Aware Online Optimization of the Age of Information with Unknown System Statistics

说明信息年龄(AoI)在未知系统统计量下的结构感知在线优化

简介本文研究如何在系统统计量未知的情况下,调整更新生成速率以优化信息年龄(AoI,衡量接收端信息新鲜度的指标)。作者利用AoI梯度的解析表达式,把在线学习问题简化为估计有限个系统量,并提出在线随机逼近算法同时估计这些量并优化速率。文中证明在温和条件下算法几乎必然收敛到最优速率,并在四种信息不完全的场景中进行了演示。

Yoshiaki Inoue, Michel Mandjes, Liron Ravner

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A Ray-Traced Digital Twin for 5G NR Positioning with OpenAirInterface

说明基于 OpenAirInterface 的 5G NR 定位光线追踪数字孪生

简介本文提出一个 EURECOM GEO-5G 测试平台的光线追踪数字孪生,用 Sionna-RT 计算每根天线的信道,驱动未修改的 OpenAirInterface 5G 协议栈。把分布式基站天线视为独立无线设备,保留了用于到达时间差定位的绝对时延,使孪生系统的 UL-TDoA 定位达到与实际部署相当的米级精度。利用该孪生系统,作者发现加宽载波可截断水平误差分布的尾部,但不改善典型位置,而垂直误差受阵列几何限制;采用高度多样的天线布局可将高度均方根误差降低为四分之一。

Nima Chaharbaghi, Florian Kaltenberger, Bartosz Podrygajlo 等

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Certified Outage Dimensioning of Fluid Antenna Receivers: Required SNR, Aperture, and Port Count

说明流体天线接收机的可认证中断维度设计:所需信噪比、孔径与端口数

简介本文研究单用户下行链路中,在固定单射频流体天线接收机条件下,为达到目标中断率所需的信噪比、孔径和端口数量。针对已知空间相关瑞利信道与理想端口选择,文中提出一种无需采样的残差证明方法,用以在连续信噪比区间内控制降秩中断误差。在1比特/秒/赫兹、中断率10^-5的条件下,四倍波长、十端口接收机需要4.40至4.55分贝;在联合95%概率下,端口数从256降至10需付出0.70至1.25分贝的代价。

Yuanjun Shen

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Capturing Electrical Windows Through Reconfigurable Optical Networks: Transfer-aware Scheduling of Multi-Region AI Data Centers

说明通过可重构光网络捕捉电价与可再生能源窗口:面向多区域AI数据中心的迁移感知调度

简介该论文研究人工智能数据中心如何根据各地电价和可再生能源可用性迁移训练任务。提出一种考虑迁移时间的计算-电力-网络协同调度框架,统筹训练放置、检查点传输和光路交换。在五个数据中心的基准测试中,相较静态光网络运行,该方法使实时电网购电成本降低12.50%,本地可再生能源利用率提高2.724个百分点。

Xi Tong, Zijian Li, Xiaoyi Fan 等

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Execution-Feasible Dispatch of LLM Pre-training Loads for Renewable-Dominant AI Data Centers

说明面向可再生能源主导型AI数据中心的LLM预训练负载可执行调度

简介该论文针对可再生能源占主导的AI数据中心,提出一种可执行的LLM预训练负载调度框架。模型先把LLM描述转换为检查点域的每日工作负载,再映射到可行的3D并行GPU模式,并考虑吞吐量、GPU容量、内存与IT功率限制。在2048块GPU的案例中,检查点感知的3D调度相比固定连续训练降低运行成本20.02%,可再生能源弃电量由1.077 MWh降至0.014 MWh。

Xi Tong, Ershun Du, Haiyang Jiang 等

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Beyond Hypercontractivity: Stronger Communication Converses via Rényi Contraction

说明超越超压缩性:借助Rényi收缩得到更强的通信逆界

简介本文研究Rényi散度的强数据处理不等式与超压缩性之间的关系。作者针对阶数大于一的Rényi散度,通过对偶马尔可夫算子的一种性质(称为幂收缩)刻画其收缩,并利用收缩系数给出矩形概率的上界,其强度不弱于超压缩性所得的结果。结合二元Rényi散度的反演,论文推导出单向通信辅助的一致性蒸馏的通信下界,并以二元对称信道和稀有事件Z信道为例说明相对于标准超压缩逆界的改进。

Ryo Hommura Moore, Amedeo Roberto Esposito

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SlackSwap: Bandwidth-Aware Activation Swapping and Recomputation for Memory-Efficient DNN Training

说明SlackSwap:考虑带宽的激活值换出与重计算,用于节省显存的 DNN 训练

简介该论文提出 SlackSwap,把 GPU 与主机之间的数据传输时间视为有限资源来规划。它利用一次性分析的迭代结果,决定哪些激活值换出到主机内存,哪些通过重计算获得。在 A100 上对 BERT-Large、GPT-2 XL 等模型的模拟显示,在激活值显存减半的情况下仍保留 96%–100% 的无限显存吞吐量。

Hui Feng, Xun Zhou, Yuxin Wang

★★★★★ 值得关注
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Dynamic Matching with Abandonment: Optimal Guarantees via Static Priority Policies

说明带放弃机制的动态匹配:通过静态优先级策略获得最优保证

简介本文研究带放弃行为的随机动态匹配问题:不同类型的主体陆续到达市场,等待中可能离开,两两配对可获得依赖于类型的收益。作者证明,存在一种可在多项式时间内计算的简单静态优先级策略,在每个实例上都能获得全知基准的至少0.5,从而确定最优竞争比恰为0.5,改进了此前一般模型中0.192的最佳保证。

看点解决了带放弃的随机动态匹配中长期未决的问题,将最优竞争比确定为0.5,并给出多项式时间静态优先级策略及新的随机下界,理论证明完整。

Nick Arnosti, Rad Niazadeh, Pranav Nuti 等

arXiv cs.GT

Network Topology Shapes AI Intervention Effectiveness on Deception: Truth-Telling vs. Investigative Agents

说明网络拓扑如何影响人工智能干预欺骗的效果:讲真话者与调查型智能体的对比

简介该论文用扩展到结构化网络的进化博弈模型研究欺骗者博弈,智能体可采取欺骗、讲真话或调查策略。作者引入固定策略的承诺型人工智能智能体,并在三种网络拓扑上进行仿真。结果显示,被动讲真话的智能体可能助长适应性欺骗,而调查型智能体则会提高适应性讲真话的比例;干预效果随部署密度呈非单调变化,且峰值取决于网络拓扑。

Zhao Song, Stefan Sarkadi, and The Anh Han

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Coexponential Exploration in the Clef Programming Language

说明Clef 编程语言中的余指数式探索

简介论文介绍 Clef 并发编程语言的编译器如何跟踪状态所有权、等待中的计算和请求依赖,并用余指数结构描述有状态服务及其客户端池。作者证明了状态所有权与回复保持性质,给出有限通信摘要分析,并在特定假设下推出循环等待的排除。编译器借此在多种硬件目标的原生降级中保持服务组合的正确性。

Houston Haynes

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A Simple Explicit Construction of Smaller Strong Blocking Sets

说明构造更小强阻塞集的一种简单显式方法

简介Alon、Bishnoi、Das 与 Neri 此前构造了大小随 k 线性增长(系数与 q 无关)的强阻塞集序列,等价于具有正码率的极小码。本文基于 (q-1) 次幂相交代数几何码的级联,给出显式构造,大小约为 2(q²-1)k。当 q≤11 时优于前者;q 较大时不如前者,但方法更简单且不依赖扩展图。

Hao Chen

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The weight enumerators of irreducible cyclic codes of length 2^ℓ

说明长度为 2^ℓ 的不可约循环码的重量枚举子

简介本文利用作者近期发现的不可约循环码(ICC)与广义Paley(GP)图之间的谱关系,研究长度为2^ℓ的不可约循环码的重量分布。这些码此前由Sharma、Bakshi和Raka研究,他们将其分为两个族,每族各有两种情形。作者刻画了与这些码谱相关的GP图,并计算其谱,最终得到所有长度为2^ℓ的不可约循环码重量枚举子的明确表达式。

Ricardo A. Podest\'a, Denis E. Videla

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Low-Complexity SVD-Based Precoding over Zero-Padded ISI Channels

说明基于奇异值分解的低复杂度预编码(零填充ISI信道)

简介本文提出一种面向零填充记忆长度为1的码间干扰信道的低复杂度奇异值分解(SVD)收发机。通过在n符号块后添加一个零填充符号,信道矩阵的Gram矩阵呈精确的对称三对角Toeplitz结构,从而可用FFT实现精确的SVD预编码与均衡,复杂度为O(n log n),速率损失为1/n。仿真显示,在码率约0.945时,该方案在FER为10^-5时比采用硬判决RS解码的TX-FFE/RX-DFE系统约优5 dB,高信噪比下性能接近基于SOVA与LDPC解码的接收机。

Shuiyin Liu, Amin Sakzad

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Game Petri Nets: Compositional Modeling and Analysis of Large-Scale Strategic Systems

说明博弈 Petri 网:大规模策略系统的组合建模与分析

简介本文提出博弈 Petri 网(以结果驱动的组合博弈 Petri 网 OCGPN 形式化),用于建模维护流程、网络攻击等由多个相互影响的交互组成的大规模策略系统。局部博弈附着在着色 Petri 网的库所上,博弈结果通过接口转换为令牌,从而使后续博弈被激活、同步或阻塞。论文给出了并发网的操作语义与基于不变式和 Farkas 证书的结构理论,并针对顺序网证明全局均衡等价于局部博弈均衡加延续值,通过强连通分量分解逐库所计算。两个示例(维护流程和入侵攻击活动)用于说明该理论。

Quanyan Zhu

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Efficient lifts into odd dimensions of Spherical 5- and 7-designs with Balanced Halves

说明奇数维球面5型与7型设计的高效提升构造(基于平衡半球)

简介该论文提出在奇数维空间中构造球面5型和7型设计的方法,把偶数维设计的平衡半部分提升到若干合适的纬度层上。对每个奇数维,给出点数至多为60(d²−1)的显式球面5型设计,达到维数的最优二次阶。若Zauner猜想成立,此上界可改进为7.5(d−1)²。对每个奇数d≥9,还利用CP^((d−3)/2)中含M个点的复射影3型设计,构造了含110M个点的球面7型设计。

Konstantin Delchev, Boryan Yordanov

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Detecting Random Geometric Graphs with General Kernel

说明用一般核检测随机几何图

简介本文研究在固定核函数下,区分随机几何图与具有相同边密度的Erdős–Rényi图的问题。作者给出了临界维度的刻画,适用于在零点不可微的核函数,也适用于首个非零导数阶数大于一的光滑核函数。对这些类别,带符号的三角形或四边形计数可达到最优检测阈值。

Dong Huang, Shuangping Li

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Commitment over Gaussian channels with deterministic identification codes

说明基于确定性识别码、在高斯信道上实现的承诺协议

简介本文发现了密码学基本原语承诺(BC)与后香农通信模型确定性识别(DI)之间的联系。作者证明,对于加性高斯白噪声信道,可以利用确定性识别码构造可靠的承诺协议,并给出线性对数尺度下的容量下界:诚实但好奇模型下不低于1/2,完全不诚实模型下不低于1/4。

Pau Colomer, Christian Deppe, Holge Boche 等

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FeatureZ: A General Framework for Feature-Preserving Compression via Pointwise Bounds and Star Classification

说明FeatureZ:基于逐点界限与星形分类的保特征压缩通用框架

简介本文提出FeatureZ,一种面向结构化体数据标量场的有损压缩框架,可保留等值面、分位数、合并树、Morse-Smale复形等几何与拓扑特征。其核心思路是同时保证逐点上下界,并保持每个点在网格中关联单元(星形)分类的一致性。FeatureZ作为增强层,在现有有损压缩器输出上先量化强制逐点界限,再迭代保证星形分类一致,据称以较小开销保留多种特征,压缩率与针对单一特征的方法相当或更好。

Nathaniel Gorski, Xin Liang, Hanqi Guo 等

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Event-Native Immersive Communication for 6G: From Multimodal Streams to Event Beliefs

说明面向6G的事件原生沉浸式通信:从多模态流到事件信念

简介本文提出一种事件原生沉浸式通信框架,以服务相关的物理事件作为通信对象,用事件信念描述收发端在无线传输前后可获得的信息。作者据此提出事件信念缺陷(EBD)作为沉浸式通信体验质量指标,并在高斯事件信念与瑞利衰落的条件下推导了相关闭式结果。仿真表明,基于事件原生的传输相比面向均方误差的接口,可将归一化对数行列式EBD降低最多63.6%,并将所需平均接收信噪比降低3.47 dB。

Yiyang Zhu, Li Wei, Chau Yuen

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On Function-Correcting Lee Metric Codes with Data Protection

说明带数据保护的函数纠错 Lee 度量码

简介本文提出一类定义在 Z_m 上、基于 Lee 度量的函数纠错码(带数据保护),可同时为数据及其对应的函数值提供纠错保护。作者给出了通用构造,并推导了最优冗余度的下界与上界(包括 Plotkin 型下界),还针对局部二元 Lee 函数、Lee 权重函数和模和函数等类别给出了冗余度的显式上界。由于 Lee 度量在 Z_2 上与汉明度量一致,相关结果在 Z_2 上对汉明度量同样成立。

Gyanendra K. Verma, Abhay Kumar Singh

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Localization in Multi-Panel Massive MIMO With Clock Asynchronism: A Unified Approach

说明时钟不同步下多面板大规模MIMO定位的统一方法:提出UNILocMP框架,结合几何模型与信道图,同时处理视距用户与非视距用户的定位问题。

简介论文提出统一定位框架UNILocMP,将基于模型的几何方法与信道图(channel charting)相结合,用于存在时钟不同步的多面板大规模MIMO系统。与至少两个面板保持视距链路的用户,联合估计位置与时钟偏差;其余单视距或非视距用户则用无监督信道图模型定位。数值结果显示,该方法优于基于模型和信道图的基线方法,与全监督指纹定位相比也有可接受的表现。在天线总数固定时,多面板架构比单面板基站在精度和鲁棒性上都有明显提升,在时钟不同步的情况下尤为突出。

Yuhao Zhang, Guangjin Pan, Musa Furkan Keskin 等