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面向 6G 的基于信道知识图的环境感知通信教程

信息论 2024-02-07 v2 信号处理 math.IT

摘要

第六代(6G)移动通信网络预计具有密集基础设施、大天线尺寸、宽带宽、高性价比硬件、多样化定位方法以及增强的智能。这些趋势为 6G 的实际设计带来了新的挑战与机遇。一方面,在 6G 中实时获取所有无线链路的信道状态信息(CSI)变得极具挑战性。另一方面,6G 中将有众多数据源包含高质量的位置标记信道数据,例如基站(BS)与用户设备(UE)之间的估计信道或波束,使得更好地学习局部无线环境成为可能。通过利用这一新机遇并应对 CSI 获取挑战,一种从传统环境不可知通信向基于信道知识图(CKM)新范式的环境感知通信的有前景的范式转变正在出现。本文旨在全面概述由 CKM 赋能的环境感知通信,以充分挖掘其对 6G 的益处。首先给出 CKM 的基本概念,随后将 CKM 与各种现有信道推断技术进行比较。接着讨论 CKM 构建的主要技术,包括环境无模型与环境辅助模型两类方法。此外,提出利用 CKM 实现环境感知通信的通用框架,并给出若干典型 CKM 辅助通信场景。最后,指出 CKM 研究中的重要开放问题并探讨潜在解决方案,以启发未来工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.07460,
  title  = {A Tutorial on Environment-Aware Communications via Channel Knowledge Map for 6G},
  author = {Yong Zeng and Junting Chen and Jie Xu and Di Wu and Xiaoli Xu and Shi Jin and Xiqi Gao and David Gesbert and Shuguang Cui and Rui Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07460},
  year   = {2024}
}