Estimación de canal para comunicaciones inalámbricas de alta velocidad en ferrocarriles: un enfoque de red generativa adversaria
Autores: Zhang, Qingmiao; Dong, Hanzhi; Zhao, Junhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estimación de canal para comunicaciones inalámbricas de alta velocidad en ferrocarriles: un enfoque de red generativa adversaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Ferrocarriles de alta velocidad
Canal inalámbrico
Topología de red
Estimación de canal
Redes generativas adversarias
Sistemas MIMO-OFDM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En los ferrocarriles de alta velocidad, el canal inalámbrico y la topología de red cambian rápidamente debido al movimiento de alta velocidad de los trenes y al cambio constante de la ubicación del equipamiento de comunicación. La topología se ve afectada por el ruido del canal, lo que dificulta la estimación precisa del canal. Por lo tanto, la forma de obtener información precisa del estado del canal (CSI) es el mayor desafío. En este artículo, se propone un método de estimación de canal en dos etapas basado en redes generativas adversarias (cGAN) para sistemas MIMO-OFDM en escenarios de alta movilidad. La matriz de canal compleja se trata como una imagen, y el cGAN se entrena contra ella para generar una imagen de canal más realista. Además, se utiliza el algoritmo noise2noise (N2N) para eliminar el ruido de la señal piloto recibida por la estación base y mejorar la calidad de la estimación. Experimentos de simulación han demostrado que el algoritmo propuesto N2N-cGAN tiene una mejor robustez. En particular, el algoritmo N2N-cGAN se puede adaptar al caso de menos secuencias piloto.
Descripción
En los ferrocarriles de alta velocidad, el canal inalámbrico y la topología de red cambian rápidamente debido al movimiento de alta velocidad de los trenes y al cambio constante de la ubicación del equipamiento de comunicación. La topología se ve afectada por el ruido del canal, lo que dificulta la estimación precisa del canal. Por lo tanto, la forma de obtener información precisa del estado del canal (CSI) es el mayor desafío. En este artículo, se propone un método de estimación de canal en dos etapas basado en redes generativas adversarias (cGAN) para sistemas MIMO-OFDM en escenarios de alta movilidad. La matriz de canal compleja se trata como una imagen, y el cGAN se entrena contra ella para generar una imagen de canal más realista. Además, se utiliza el algoritmo noise2noise (N2N) para eliminar el ruido de la señal piloto recibida por la estación base y mejorar la calidad de la estimación. Experimentos de simulación han demostrado que el algoritmo propuesto N2N-cGAN tiene una mejor robustez. En particular, el algoritmo N2N-cGAN se puede adaptar al caso de menos secuencias piloto.