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Neural Beam Field for Spatial Beam RSRP Prediction

Created by
  • Haebom

저자

Keqiang Guo, Yuheng Zhong, Xin Tong, Jiangbin Lyu, Rui Zhang

Neural Beam Field (NBF)

개요

본 논문은 고밀도 다중 사용자 무선 네트워크에서 효율적이고 해석 가능한 공간 빔 RSRP 예측을 위한 하이브리드 신경-물리적 프레임워크인 Neural Beam Field (NBF)를 제안합니다. NBF는 사이트별 전파 환경을 나타내는 학습 가능한 물리적 매개체인 Multi-path Conditional Power Profile (MCPP)를 도입하여, 환경을 특정 안테나/빔 구성으로부터 분리합니다. 이는 모델이 사이트별 다중 경로 특징을 학습하고 일반화 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. NBF는 Transformer 기반 딥 뉴럴 네트워크(DNN)가 희소한 사용자 측정 및 위치 정보로부터 MCPP를 학습하고, 물리학 기반 모듈이 빔 RSRP 통계를 분석적으로 추론하는 "블랙박스-화이트박스" 설계를 채택합니다. 또한, NBF는 광선 추적 사전 지식을 활용한 사전 학습과 RSRP 데이터를 활용한 현장 보정을 통해 수렴과 적응성을 향상시키는 Pretrain-and-Calibrate (PaC) 전략을 도입합니다.

시사점, 한계점

시사점:
고밀도 무선 네트워크에서 효율적인 빔 관리를 위한 확장 가능하고 물리적으로 기반한 솔루션 제공.
기존의 CKM 및 순수 블랙박스 DNN에 비해 예측 정확도, 학습 효율성 및 일반화 성능을 크게 향상시킴.
소형 모델 크기를 유지하면서 성능을 개선함.
물리적 기반 사전 학습 및 현장 보정을 통해 수렴 및 적응성을 향상시킴.
한계점:
구체적인 한계점에 대한 정보는 논문 요약에서 명시되지 않음.
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