基于带外频段模态协同的多用户波束预测与主动基站选择（零导频开销）
信号处理
2026-01-23 v2
摘要
多用户毫米波通信依赖窄波束和密集小区部署以确保可靠的连接。然而，跟踪多个基站（BS）上多个移动用户的最优波束会导致显著的信令开销。近期工作探索了带外（OOB）模态在获取无线信道空间特征和减少单 BS 单用户/多用户系统中的导频开销方面的能力。然而，将 OOB 模态应用于面向密集小区部署的多 BS 选择会导致高协调开销，即过多的计算开销和数据交换的高延迟。如何利用 OOB 模态消除导频开销并在多 BS 系统中实现高效的多 BS 协调仍基本未被探索。本文提出了一种基于 OOB 模态协同（OMS）的 mobility management 框架，以实现多用户波束预测和主动基站选择，通过协同两种 OOB 模态，即视觉和位置信息。具体地，通过视觉感知和位置反馈的空间对齐来初始识别移动用户，然后根据图像序列中的时间相关性进行跟踪。随后，设计了基于二进制编码图的增益和波束预测网络（BEM-GBPN），用于预测每个 BS 上移动用户的波束增益和最优波束，以便中央单元控制 BS 进行用户换站和波束切换。仿真结果表明，所提出的 OMS-based mobility management 框架增强了波束预测和基站选择精度，使用户在零导频开销下即可实现 91% 的最优传输速率，并显著提高了多 BS 协调效率。
引用
@article{arxiv.2506.15136,
title = {Out-of-Band Modality Synergy Based Multi-User Beam Prediction and Proactive BS Selection with Zero Pilot Overhead},
author = {Kehui Li and Binggui Zhou and Jiajia Guo and Feifei Gao and Guanghua Yang and Shaodan Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15136},
year = {2026}
}