Calibration of NYURay for Ray Tracing using 28, 73, and 142 GHz Channel Measurements conducted in Indoor, Outdoor, and Factory Scenarios
本文提出一种假设反射与角度无关的快速射线追踪校准方法，并利用28、73和142 GHz多场景测量校准NYURay，使其定向多径功率预测误差低于3 dB。
2024-10-04 cs.IT math.IT
Millimeter Wave Position Location using Multipath Differentiation for 3GPP using Field Measurements
3GPP空中接口标准支持蜂窝网络中的用户的米级位置定位。随着毫米波频率下可用的更宽带宽和窄天线波束宽度，蜂窝网络现在有可能为每个用户提供亚米级位置定位。在这项工作中，我们提供了一个概述的3GPP位置定位技术，设计用于视线传播。我们讨论了3GPP标准中所需的额外测量，这些测量实现了基于多径的非视线位置定位。此外，我们验证了本文中的概念，通过使用现场数据来测试一个基于地图的位置定位算法在室内办公室环境中，其尺寸为35米× 65.5米。我们演示了如何融合的到达角和飞行时间的信息与3-D地图的办公室提供了一个平均精度为5.72厘米，在28 GHz和6.29厘米，在140 GHz，超过23个接收器的距离范围从4.2米到32.3米，使用一个单一的基站在视线和非视线。我们还进行了理论分析，在基于地图的位置定位算法中经历的典型错误，并表明基于地图的算法的复杂度是足够低，以允许实时实现。
2020-09-21 cs.IT math.IT
Comparing Radio Propagation Channels Between 28 and 140 GHz Bands in a Shopping Mall
在本文中，我们比较了28和140 GHz频段的宽带（几GHz）和定向信道探测在商场环境中的无线电传播信道特性。测量和数据处理以这样的方式进行，以满足两个频带之间的大尺度和小尺度信道参数的公平比较的要求。我们的研究结果表明，有28和140 GHz的信道，强多径分量的数量相似，只有小的变化，在两个波段之间的大尺度参数之间的高时空相关性。此外，当包括弱路径时，与140 GHz频带中的集群和路径相比，28 GHz中的集群和路径的总数更高。有了这些相似之处，研究在未来移动无线电通信中使用140 GHz频段的潜力将是非常有趣的。
2017-12-26 cs.IT eess.SP math.IT
Comparison of angular spread for 6 and 60 GHz based on 3GPP standard
该研究基于3GPP标准模型与多椭圆传播模型，分析城市环境中接收信号的时域与角度色散关联，对比了6 GHz和60 GHz频段下的均方根时延扩展与角度扩展，为新型通信系统方案设计提供参考。
2018-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Indoor Channel Characterization with Extremely Large Reconfigurable Intelligent Surfaces at $300$ GHz
本文提出一种将超大规模可重构智能表面（RIS）纳入室内多径环境的新方法，通过全波仿真获取100×100 RIS的雷达截面，并证明其三射线模型可高效集成于射线追踪工具，且远场近似在极小距离内有效。
2025-01-22 cs.ET cs.IT math.IT
An Experimental Multi-Band Channel Characterization in the Upper Mid-Band
本文在FR3频段对6.5 GHz和8.75 GHz开展面向ISAC场景的多频段信道测量，利用MUSIC方法细化时延估计，揭示了目标存在下低频段多径更丰富、高频段阻塞更明显，为FR3多频段研究提供基准。
2024-11-19 cs.IT eess.SP math.IT
Enabling Large-Scale Channel Sounding for 6G: A Framework for Sparse Sampling and Multipath Component Extraction
Dalian University of Technology（大连理工大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出了一种用于6G的信道探测框架，通过稀疏非均匀采样和改进的LR-SAGE算法，实现大规模信道数据采集与多径分量提取。
2026-02-26 cs.IT math.IT
MIMO Channel Modeling and Capacity Analysis for 5G Millimeter-Wave Wireless Systems
本文提出了一种具有小尺度空间相关随机系数的多元发射机和接收机天线阵列冲激响应的3-D统计信道模型，该模型使用基于物理的时间簇-空间波瓣（TCSL）聚类方案推导出。基于28 GHz室外毫米波小尺度局域信道测量，对多径幅度的小尺度特性进行了建模。宽带信道容量通过考虑基于测量的Rician分布电压幅度以及每对发射器和接收器天线元件的多径幅度的空间自相关来评估。结果表明，莱斯信道可能会表现出相等或可能更大的容量相比，瑞利信道，这取决于天线的数量。
2016-01-28 cs.IT math.IT
300 GHz Channel Measurement and Characterization in the Atrium of a Building
THz频段（0.1~ 10 THz）具有丰富的带宽资源，是实现6 G及以后移动通信系统超高数据率的关键技术。然而，移动到THz频带，专用于微波或毫米波频带的现有信道模型是无效的。为了填补这一研究空白，广泛的信道测量活动和表征是必要的。在本文中，使用基于频域矢量网络分析仪（VNA）的音响，在306-321 GHz频段的建筑物的室外中庭进行了测量活动。测量数据进一步处理，以获得信道传递函数（CTF），多径分量（MPC）的参数，以及聚类结果。基于MPC参数，信道特性，诸如路径损耗、阴影衰落、K因子等，计算和分析。所提取的信道特性和参数集有助于太赫兹通信信道建模研究和系统设计。
2022-11-21 cs.IT math.IT
Centimeter-level Geometry Reconstruction and Material Identification in 300 GHz Monostatic Sensing
该研究针对太赫兹集成感知与通信的室内单基地传感场景，提出基于SAGE的几何重构算法与材料识别方案，实现1.75 cm精度的几何重建及精准材料识别，展现太赫兹频段的感知优势。
2024-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Measurement and Characterization with Modified SAGE Algorithm in an Indoor Corridor at 300 GHz
太赫兹（THz）频带中的高得多的频率妨碍了专用于微波或毫米波频带的信道模型的有效利用。在本文中，测量活动进行了在室内走廊的情况下，在306-321 GHz的频域矢量网络分析仪（VNA）为基础的音响。为实现THz波段定向扫描测量中多径分量（MPC）的高分辨率提取，提出了一种改进的空间交替广义期望最大化（SAGE）算法。此外，关键的信道特性，包括路径损耗，阴影衰落，K因子，延迟扩展，角扩展，集群参数，和互相关的LoS的情况下进行了计算和分析。此外，在NLoS的情况下进行了两个对比的测量活动，有和没有额外的反射箔的墙壁上作为有效的散射体。对比结果表明，反射膜可以有效地改善NLoS情况下的信道条件，提高近6 dB，有望作为智能反射表面（IRS）的替代品，提高THz通信的覆盖能力。
2023-03-15 cs.IT math.IT
28 GHz Millimeter-Wave Ultrawideband Small-Scale Fading Models in Wireless Channels
本文介绍了小尺度衰落测量28 GHz室外毫米波超宽带信道使用定向喇叭天线在发射机和接收机。功率延迟分布是在一个典型的基地到移动场景中，在两个正交的接收器方向上的线性轨道上的局部区域（33个波长）上以半波长空间增量测量的，其中发射器和接收器天线波束指向方向固定。电压路径幅度被示出为遵循Rician分布，其中K因子在垂直到垂直共极化天线场景的视线（LOS）和非视线（NLOS）中分别在9 - 15 dB和5 - 8 dB的范围内，并且在LOS和NLOS垂直到水平交叉极化天线场景中均在3 - 7 dB的范围内。单个多径分量的平均空间自相关函数揭示了在LOS和NLOS共极化V-V天线场景中，信号幅度在2个和5个波长之后达到0的相关性。所提供的模型是有用的重建路径增益统计的毫米波宽带信道冲激响应在局部区域，多元素天线仿真和信道估计算法的研究。
2016-02-22 cs.IT math.IT
UAV Air-to-Ground Channel Characterization for mmWave Systems
毫米波频段的通信对于5G无线网络至关重要。在本文中，我们研究了毫米波空对地（AG）信道的无人机（UAV）通信的特性。特别是，我们使用光线追踪模拟使用Remcom Wireless InSite软件来研究AG毫米波频带在两个不同频率下的行为：28 GHz和60 GHz。针对城市、郊区、农村和海上4种不同环境，分析了不同无人机高度下多径分量的接收信号强度（RSS）和均方根时延扩展（RMS-DS）。据观察，RSS主要遵循沿无人机飞行路径的双射线传播模型为较高的高度。这种双射线传播模型在城市场景中受到高层散射体的影响。此外，我们提出了一个通用串行无线电外设（USRP）为基础的信道测深仪，可用于毫米波（60 GHz）无人机通信的AG信道测量的细节。
2017-10-15 cs.IT math.IT
Characterization of Indoor RIS-Assisted Channels at 304 GHz: Experimental Measurements, Challenges, and Future Directions
针对毫米波以上频段缺乏经实测验证的室内RIS参数化信道真实模型的问题，本文研制了三款304 GHz不同相位量化位数的RIS原型，开展室内信道测量并与理论及仿真结果对比，总结了太赫兹频段相关研究的挑战与方向。
2024-12-10 cs.ET cs.IT math.IT
Double-Directional V2V Channel Measurement using ReRoMA at 60 GHz
本文针对60 GHz毫米波车对车通信，利用基于ReRoMA的信道探测器在编队、相向行驶和超车场景中开展双向动态信道测量，并给出路径损耗、时延与角度扩展等关键参数。
2024-12-03 cs.IT math.IT
220 GHz Urban Microcell Channel Measurement and Characterization on a University Campus
本文在大学校园220 GHz城市微蜂窝场景下进行信道测量，发现树叶遮挡平均损耗16.7 dB，LoS下K因子和簇数量远超3GPP标准，揭示了THz频段的多径微弱与稀疏性，为未来网络设计提供指导。
2024-08-28 cs.IT math.IT
Full-Stack End-to-End Sub-THz Simulations at 140 GHz using NYUSIM Channel Model in ns-3
本文在 ns-3 中集成 NYUSIM 信道模型，首次实现 140 GHz 亚太赫兹频段在全部 3GPP 场景下的全栈端到端仿真，验证其可支持超 1 Gbps 速率和低于 15 ms 时延，并给出统计显著所需的最优实现次数。
2024-01-11 cs.IT math.IT
Indoor 5G 3GPP-like Channel Models for Office and Shopping Mall Environments
未来的移动通信系统很可能与今天的移动通信系统非常不同，具有由增加的数据业务需求、增加的智能设备的处理能力和新的创新应用驱动的新的服务创新。为了满足这些服务需求，电信行业正在融合一组常见的5G要求，其中包括高达10 Gbps的网络速度，大于100 Mbps的小区边缘速率以及小于1毫秒的延迟。为了满足这些5G需求，业界正在寻找高达100 GHz的新频段，其中有宽带信道的频谱可用性。为了开发在高达100 GHz的频带中操作的新5G系统，需要精确的无线电传播模型，这些模型不能通过为低于6 GHz的频带开发的现有信道模型来解决。本文初步概述了室内办公室和购物中心高达100 GHz频段的5G信道模型，这些模型来自多个频段的广泛测量。这些研究发现了现有3GPP模型到高达100 GHz的更高频带的一些扩展性。测量结果表明，较小的波长引入了增加的敏感性的传播模型的规模的环境，并显示出一定的频率依赖性的路径损耗，以及增加发生阻塞。此外，穿透损耗高度依赖于材料并且倾向于随频率增加。信道的小尺度特性（诸如延迟扩展和角度扩展以及多径丰富度）在频率范围上有些类似，这对于将现有的3GPP模型扩展到更宽的频率范围是令人鼓舞的。进一步的工作将进行，以完成这些模型，但本文提出的第一步，为模型开发的初步基础。
2016-03-13 cs.IT math.IT
Architecture-Algorithmic Trade-offs in Multi-path Channel Estimation for mmWAVE Systems
5G毫米波大规模MIMO系统可能部署在密集的城市场景中，其中增加网络容量是主要目标。毫米波收发器设计中的一个关键组件是信道估计，由于非常大的信号带宽（GHz量级）意味着显著的分辨空间多径，加上大规模MIMO的Tx/Rx天线数量大，信道估计是具有挑战性的。这导致显著增加的训练开销，这又导致不可接受的高计算复杂性和功率成本。因此，我们的工作突出了收发器架构和接收器信号处理算法选择的相互作用，从根本上解决（移动）手机功耗，性能下降最小。我们调查的权衡，使混合波束成形毫米波接收机和信道估计算法，利用可用的稀疏性，在这样的宽带场景的结合。探索用于稀疏信道估计的压缩感知（CS）框架--二进制迭代硬阈值（BIHT）\cite{jacques2013robust}，然后是具有不同量化（ADC）级别的线性重建方法--以比较比特深度和采样率之间的权衡对于给定的ADC功率预算。BIHT+线性重构方法的性能分析通过对5G指定多径信道模型的仿真研究进行，并与Oracle辅助的边界进行比较以进行验证。
2022-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
ns-3 Implementation of Sub-Terahertz and Millimeter Wave Drop-based NYU Channel Model (NYUSIM)
针对3GPP SCM信道模型适用频段窄、过于简化的问题，本文在ns-3中实现了支持0.5-150 GHz、覆盖五类场景的基于drop的NYUSIM信道模型，助力未来亚太赫兹无线网络的算法与协议研究。
2023-05-02 cs.IT math.IT
Fading in reflective and heavily shadowed industrial environments with large arrays
5G系统及以后的用例之一是超可靠性低延迟通信（URLLC）。用于URLLC的使能技术是大规模多输入多输出（MIMO），其可以由于改进的用户分离、阵列增益和信道硬化效应而增加可靠性。测量已在3.7 GHz的操作工厂环境中进行，具有共同定位的大规模MIMO阵列和一个独特的随机分布的阵列。当天线的数量增加时，信道硬化可能出现，使得信道增益的变化（小尺度衰落）减小，并且在这里将其量化。信道增益的累积分布函数（CDF）然后变得陡峭并且其尾部减小。该CDF被建模并且所需的衰落裕度被量化。通过部署分布式阵列，还可以减少大规模功率变化，进一步提高可靠性。在这种丰富的散射环境中的大阵列，创建更可靠的信道，因为它接近独立同分布（i.i.d.）复高斯信道，这表明可以在例如信道编码和重传策略方面重新考虑系统设计，以便减少延迟。总之，大规模MIMO是一种非常有趣的技术，可在反射和阴影严重的工业环境中实现可靠的连接。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
A Wireless Channel Sounding System for Rapid Propagation Measurements
无线系统正被部署在具有不同天线高度、频带和多径条件的许多新环境中。这导致对更多信道测量的需求不断增加，以了解特定环境中的无线传播并协助部署工程。我们设计并实现了一个快速的无线信道探测系统，使用通用软件无线电外设（USRP）和GNU无线电软件，以满足这些需求。我们的设计同时从多个发射机位置测量信道传播特性。该系统由多个电池供电的发射器和接收器组成。因此，我们可以在现场位置快速设置通道探测器，并通过分析不同的发射机信号在一个单一的步行或通过环境驱动器迅速测量。我们的设计可用于1 MHz至6 GHz频率范围内的室内和室外信道测量。我们期望所提出的方法，与一些进一步的改进，可以改变传播测量的任务，作为日常无线网络工程的一个常规部分。
2012-11-21 cs.IT math.IT
A Measurement-Calibrated AI-Assisted Digital Twin for Terahertz Wireless Data Centers
本文提出一种测量校准的AI辅助数字孪生框架，用于太赫兹无线数据中心，结合信道测量、射线追踪和隐式神经场建模，实现复杂环境下的精准通信建模与系统评估。
2026-03-25 cs.IT math.IT
Path Loss, Angular Spread and Channel Sparsity Modeling for Indoor and Outdoor Environments at the sub-THz Band
该研究基于141–145 GHz室内外实测，建立LoS/NLoS全向与定向路径损耗、多径、角度扩展及Gini稀疏性模型。
2023-04-26 cs.IT math.IT
Joint Inter-path and Intra-path Multiplexing for Terahertz Widely-spaced Multi-subarray Hybrid Beamforming Systems
具有多GHz带宽的太赫兹（THz）通信被设想为6G系统的关键技术。具有混合波束形成架构的超大规模（UM）MIMO被广泛研究，以提供高阵列增益来克服巨大的传播损耗。然而，大多数现有的混合波束成形架构只能利用由多径分量提供的复用，即，路径间复用，这是非常有限的，由于空间稀疏的太赫兹信道。本文提出了一种宽间隔多子阵（WSMS）混合波束形成结构，该结构除了利用路径间复用外，还利用了一种新型的路径内复用，提高了复用增益。WSMS结构的复用增益是现有结构的k倍。为了利用WSMS混合波束形成，一种新的设计问题，制定通过优化子阵的数量，子阵间距，和混合波束形成矩阵，以最大限度地提高频谱效率，这是分解成两个子问题。第一个混合波束形成子问题的最优封闭形式的解决方案，而主导视线松弛算法提出了第二阵列配置子问题。大量的仿真结果表明，WSMS架构和提出的算法大大提高了频谱效率和能量效率。
2021-06-08 cs.IT math.IT
Quasi-Deterministic Channel Model for mmWaves: Mathematical Formalization and Validation
5G及以后的网络将首次使用毫米波（mmWave）频谱进行移动通信。准确的性能评估是设计可靠的毫米波网络的基础，准确性取决于信道模型的保真度。在毫米波中，模型必须考虑传播的空间特性，因为网络将采用高度定向的天线来抵消更大的路径损耗。在这方面，准确定性（QD）模型是高度精确的信道模型，其根据由任何给定计算机辅助设计（CAD）场景的反射射线和多个漫射分量给出的多径分量的集群来表征传播。本文介绍了毫米波QD模型的详细数学公式，可作为其实施和开发的参考。此外，它比较了在60 GHz的实际测量与开源NIST QD模型实现获得的信道实例，证实了模型的准确性。结果表明，当比较所提出的模型和确定性射线单独与测量活动，QD模型的Kolmogorov-Smirnov（KS）检验提高了0.537。
2021-02-09 cs.IT cs.NI eess.SP
Digital Twin Empowered In-Vehicular Channel Modeling and Wireless Planning in the Terahertz Band
本文基于300 GHz频段车内信道测量构建车辆数字孪生并集成到Sionna射线追踪仿真器中，提出射线追踪-统计混合信道模型，进而完成SINR分析、覆盖概率评估和最优发射机部署等无线规划。
2025-11-11 cs.IT math.IT
A Flexible Wideband Millimeter-Wave Channel Sounder with Local Area and NLOS to LOS Transition Measurements
本文提出了一种毫米波（mmWave）宽带滑动相关器信道探测器，具有灵活的工作在各种传输速率。信道探测器可以发送和接收高达1 GHz的RF零到零带宽，同时测量2纳秒的多径时间分辨率。该系统架构利用现场可编程门阵列（FPGA）、高速数模转换器（DAC）和低相位噪声铷（Rb）基准电压源进行同步。使用可操纵窄波束天线，该系统可以测量高达185 dB的路径损耗。信道探测器用于测量接收器从视线到非视线条件下的城市峡谷转换时的定向和全向接收功率。当接收器从视线（LOS）条件转换到深阴影非LOS（NLOS）条件时，观察到全向接收功率下降25 dB。信道探测器也被用来研究信号的变化和空间一致性的一组本地的接收器的位置安排在一个集群跨越5米× 10米的局部区域，其中的全向接收功率在LOS和NLOS环境中被发现是相对稳定的接收功率的标准偏差分别为2.2分贝和4.3分贝。这项工作表明，当在毫米波发射机处实施波束成形时，局部区域上的全向接收功率在相隔几米到几米的接收机位置之间几乎没有波动。
2017-03-23 cs.IT math.IT
