Chameleon：mmWave 网络中基于亚符号束开关的集成感知与通信
网络与互联网体系结构
2025-09-19 v1 信号处理
摘要
下一代 cellular 网络被设想为在毫米波（mmWave）频段集成感知功能与通信，由于使用大规模天线阵列进行波束赋形，可实现面向多个用户的方向性信号传输以提高空间复用。在当前 5G 网络中，波束赋形通常仅为通信或感知设计（例如，在链路建立期间进行波束训练）。本文提出了 Chameleon，一种 novel framework，通过在每个解调参考信号（DMRS）符号期间快速切换波束赋形器，以在 5G mmWave 网络中实现集成感知与通信（ISAC）。每个波束赋形器在保持面向多个用户的通信波束的同时，引入额外的感知波束指向目标角度。我们在 28 GHz software-defined radio testbed 上实现了 Chameleon，支持 over-the-air 5G 物理下行共享信道（PDSCH）传输。开放环境下的大规模实验表明，Chameleon 实现了最高可达 0.80 Gbps 的多用户通信。同时，Chameleon 的波束赋形切换间隔仅为 0.24 {\mu}s，因此仅用 0.875 ms 即可产生 31x31 点 2D 成像。基于机器学习，Chameleon 进一步实现了距离误差中位值为 0.14 m、角度误差为 0.24{\deg} 的目标定位，以及 99.0% 准确率的材料分类。
引用
@article{arxiv.2509.14628,
title = {Chameleon: Integrated Sensing and Communication with Sub-Symbol Beam Switching in mmWave Networks},
author = {Zhihui Gao and Zhecun Liu and Tingjun Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14628},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 17 figures