Der Artikel präsentiert die Entwicklung eines Prototypen für ein umweltbewusstes Millimeterwellen-Kommunikationssystem, das auf einer Kanalwissenskarte (Channel Knowledge Map, CKM) basiert. Zunächst wird eine allgemeine Methode zur Erstellung einer CKM vorgestellt, bei der eine spezielle Art von CKM, die Strahlindexkarte (Beam Index Map, BIM), verwendet wird. Die BIM lernt die optimalen Sende- und Empfangsstrahlindizes für jedes Gitter im Experimentbereich.
Basierend auf den Positionsinformationen des Empfängers (oder dynamischer Hindernisse) aus dem Ultrabreitband-Positionierungssystem wird die erstellte BIM verwendet, um eine trainingsfreie Strahlausrichtung zu erreichen, indem direkt die Strahlindizes für Sender und Empfänger bereitgestellt werden.
Drei typische Szenarien werden im Experiment berücksichtigt: quasi-statische Umgebung mit Sichtverbindung (Line-of-Sight, LoS), quasi-statische Umgebung ohne LoS-Verbindung und dynamische Umgebung. Darüber hinaus wird die vom Gyroskop gemessene Ausrichtung des Empfängers verwendet, um die CKM genauere Strahlindizes vorherzusagen.
Die Experimentergebnisse zeigen, dass die CKM-basierte Strahlausrichtungsstrategie im Vergleich zur standortbasierten Benchmark-Strategie eine deutlich höhere Empfangsleistung erreichen kann, die nahe an der durch exhaustives Strahlscannen erreichten Leistung liegt, aber mit deutlich reduziertem Trainingsaufwand.
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by Zhuoyin Dai,... at arxiv.org 03-14-2024
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