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用于大规模 MIMO CSI 预测的谱时序图神经网络

信息论 2023-12-06 v1 人工智能 信号处理 math.IT

摘要

在 5G 通信系统中,信道状态信息(CSI)预测的准确性对于优化性能至关重要。本文介绍了一种开创性的方法:谱时序图神经网络(STEM GNN),该方法利用图傅里叶变换融合了无线信道的空间关系和时序动态。我们将 STEM GNN 方法与传统的循环神经网络(RNN)和长短期记忆(LSTM)模型进行了 CSI 预测的比较。我们的研究结果显示,STEM GNN 显著提升了通信系统的整体性能。例如,在一种场景下,STEM GNN 实现了 5.009 bps/Hz 的总速率,比 LSTM 高 11.9%11.9\%,比 RNN 高 35%35\%。STEM GNN 的谱时序分析能力捕获了传统模型经常忽略的复杂模式,在波束成形、干扰缓解和超可靠低延迟通信(URLLC)方面提供了改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.02159,
  title  = {Spectral Temporal Graph Neural Network for massive MIMO CSI Prediction},
  author = {Sharan Mourya and Pavan Reddy and SaiDhiraj Amuru and Kiran Kumar Kuchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02159},
  year   = {2023}
}