Algoritmos de agrupamiento e índices de validación para un amplio espectro mmWave
Autores: Antonescu, Bogdan; Tehrani Moayyed, Miead; Basagni, Stefano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Algoritmos de agrupamiento e índices de validación para un amplio espectro mmWave
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Modelos de propagación de canales de radio
Espectro de ondas milimétricas
Sistemas de comunicación inalámbrica 5G
Grupos de rayos multipath
Canal mmWave
Proceso de agrupamiento
Licencia
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Los modelos de propagación de canales de radio para el espectro de ondas milimétricas (mmWave) son extremadamente importantes para la planificación de futuros sistemas de comunicación inalámbrica 5G. Las señales de radio transmitidas se reciben como grupos de rayos de múltiples trayectorias. Identificar estos grupos proporciona mejores características espaciales y temporales del canal mmWave. Este artículo trata sobre el proceso de agrupamiento y su validación en un amplio rango de frecuencias en el espectro mmWave por debajo de 100 GHz. A través de simulaciones, mostramos que en escenarios de comunicación al aire libre, el agrupamiento de los rayos recibidos está influenciado por la frecuencia de la señal transmitida. Esto demuestra la característica dispersa del espectro mmWave (es decir, obtenemos un menor número de rayos en el receptor para el mismo escenario urbano). Utilizamos el conocido algoritmo de agrupamiento k-means para agrupar los rayos que llegan al receptor. La precisión de esta partición se estudia con índices de validez de clúster (CVI) y técnicas de fusión de puntuaciones. Finalmente, analizamos cómo cambia la solución de agrupamiento con antenas de haz más estrecho y proporcionamos una comparación de las características de los clústeres para diferentes tipos de antenas.
Descripción
Los modelos de propagación de canales de radio para el espectro de ondas milimétricas (mmWave) son extremadamente importantes para la planificación de futuros sistemas de comunicación inalámbrica 5G. Las señales de radio transmitidas se reciben como grupos de rayos de múltiples trayectorias. Identificar estos grupos proporciona mejores características espaciales y temporales del canal mmWave. Este artículo trata sobre el proceso de agrupamiento y su validación en un amplio rango de frecuencias en el espectro mmWave por debajo de 100 GHz. A través de simulaciones, mostramos que en escenarios de comunicación al aire libre, el agrupamiento de los rayos recibidos está influenciado por la frecuencia de la señal transmitida. Esto demuestra la característica dispersa del espectro mmWave (es decir, obtenemos un menor número de rayos en el receptor para el mismo escenario urbano). Utilizamos el conocido algoritmo de agrupamiento k-means para agrupar los rayos que llegan al receptor. La precisión de esta partición se estudia con índices de validez de clúster (CVI) y técnicas de fusión de puntuaciones. Finalmente, analizamos cómo cambia la solución de agrupamiento con antenas de haz más estrecho y proporcionamos una comparación de las características de los clústeres para diferentes tipos de antenas.