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RadioNet:基于 Transformer 的密集城市环境无线电地图预测模型

信号处理 2021-05-18 v1

摘要

无线电地图预测(Radio Map Prediction, RMP)旨在估计无线电波覆盖,已被广泛认为是提高无线电频谱效率的一项赋能技术。然而,由于无线电波与环境之间复杂的交互作用,快速且可靠的无线电地图预测可能极具挑战性。本文提出一种称为 RadioNet 的基于 Transformer 的新型深度学习模型,用于城市场景中的无线电地图预测。此外,提出一种新颖的网格嵌入(Grid Embedding)技术以替代 Transformer 中原有的位置嵌入(Position Embedding),从而更好地锚定辐射源、目的地与环境的相对位置。所提方法的有效性在一个城市无线电波传播数据集上得到验证。与 RMP 任务上的 SOTA 模型相比,RadioNet 将验证损失降低了 27.3%,将预测可靠性从 90.9% 提升至 98.9%。与基于射线追踪的方法相比,预测速度提高了 4 个数量级。我们相信所提方法将有益于高效无线通信、实时无线电可视化乃至高速图像渲染。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.07158,
  title  = {RadioNet: Transformer based Radio Map Prediction Model For Dense Urban Environments},
  author = {Yu Tian and Shuai Yuan and Weisheng Chen and Naijin Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07158},
  year   = {2021}
}