毫米波通信系统中的联合波束管理与 SLAM
信息论
2023-07-18 v1 信号处理
math.IT
摘要
采用大规模天线阵列的毫米波（mmWave）通信技术具备固有的感知能力。同步定位与建图（SLAM）可利用信道多径角度估计，在 6G 通信系统中实现感知与通信一体化设计。然而，现有工作在利用角度估计实施 SLAM 时，忽略了毫米波波束管理所需的大量开销。本研究提出一种联合波束管理与 SLAM 设计，利用无线地图与信道多径间的强耦合，实现同步的波束管理、定位与建图。该方法中，我们首先提出一种分层扫描与感知服务设计。在分层扫描中估计路径角度，借助惯性测量单元（IMU）实现基于角度的 SLAM 以提供感知服务。随后，提出特征辅助跟踪，利用由无线地图与 IMU 生成的先验角度信息。最后，引入切换模块以在分层扫描与特征辅助跟踪间灵活切换。仿真表明，所提联合设计可实现亚米级定位与建图精度（误差 < 0.5 m）。此外，在不同无线环境中波束管理开销可降低约 40%。
引用
@article{arxiv.2307.07936,
title = {Joint Beam Management and SLAM for mmWave Communication Systems},
author = {Hang Que and Jie Yang and Chao-Kai Wen and Shuqiang Xia and Xiao Li and Shi Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07936},
year = {2023}
}