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基于 CSI 的用户定位、信道绘图与设备分类——基于 NVIDIA 5G 测试平台

信号处理 2025-12-12 v1 信息论 math.IT

摘要

信道状态信息(CSI)将在未来的细胞系统中发挥关键的感知作用。然而,目前尚未发布来自真实世界 5G NR 系统的 CSI 数据集,以便开发和验证合适的感知算法。为弥合这一差距,我们发布了来自 5G NR 上行信道的三个真实世界宽带多天线多开放式RAN 基站(O-RU)CSI 数据集:一个室内实验室/办公室房间数据集、一个户外校园院子数据集,以及一个包含六个商业-off-the-shelf(COTS)用户设备(UE)的设备分类数据集。这些数据集使用基于 NVIDIA Aerial RAN CoLab Over-the-Air(ARC-OTA)的软件定义 5G NR 测试平台记录,测试平台部署在 ETH Zurich。我们展示了这些数据集用于三个 CSI-based 感知任务的实用性:神经网络 UE 定位、基于真实世界坐标的信道绘图和封闭集合设备分类。对于所有这些任务,我们的结果显示出高准确性:神经网络 UE 定位实现了 0.6cm(室内)和 5.7cm(户外)的平均绝对误差,信道绘图在真实世界坐标下实现了 73cm 的平均绝对误差(户外),设备分类实现了 99%(同一天)和 95%(次日)的准确率。CSI 数据集、ground-truth UE 位置标签、CSI 特征和仿真代码均公开 available at https://caez.ethz.ch。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.10809,
  title  = {CSI-Based User Positioning, Channel Charting, and Device Classification with an NVIDIA 5G Testbed},
  author = {Reinhard Wiesmayr and Frederik Zumegen and Sueda Taner and Chris Dick and Christoph Studer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10809},
  year   = {2025}
}

备注

This work has been presented at the 59th Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers 2025