基于极值理论的非平稳无线信道建模方法及其在超可靠通信中的应用
信号处理
2024-01-12 v2
摘要
一种刻画极端事件统计特性的恰当信道建模方法，是系统在超可靠运行体制下设计的关键。超可靠性的严格约束对应于在毫秒量级可接受时延内 量级的包错误率（PER）。极值理论（EVT）是用于建模信道数据中极端事件统计行为的鲁棒框架。在本文中，我们提出一种基于 EVT 的方法，为非平稳无线信道在超可靠运行体制下建模极端事件。该方法包含将信道数据序列按引起非平稳性的环境因素拆分为多个组的技术，并将每组中接收功率的下尾分布拟合为广义帕累托分布（GPD）。所提方法还包含最优地确定随时间变化的时间相关阈值（在其上推导尾统计作为时间的函数），以及评估所得帕累托模型的有效性。最后，所提方法以最小复杂度选择代表非平稳信道数据序列时间变化行为的最佳模型。基于在菲亚特 Linea 发动机舱内于各种发动机振动与驾驶场景下收集的数据，我们展示了所提方法在为非平稳数据极端值提供最佳拟合方面的能力，其显著优于采用平稳信道假设的信道建模方法刻画极端事件。
引用
@article{arxiv.2104.11516,
title = {Non-Stationary Wireless Channel Modeling Approach Based on Extreme Value Theory for Ultra-Reliable Communications},
author = {Niloofar Mehrnia and Sinem Coleri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11516},
year = {2024}
}