A Digital Twinning Platform for Integrated Sensing, Communications and Robotics
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）
本文提出并实现了一个面向室内集成感知、通信与机器人的数字孪生框架，结合机器人、光线追踪和真实传感器，实验验证了其在室内定位中的可行性与准确性。
2024-02-23 cs.IT cs.RO cs.SY
Millimeter Wave and sub-THz Indoor Radio Propagation Channel Measurements, Models, and Comparisons in an Office Environment
这封信提供了28，73和140 GHz的室内无线电传播测量和相应的信道统计数据的比较，基于2014-2020年室内办公室环境中的广泛测量。传播特性的并排比较（例如，大规模路径损耗和多径时间分散）说明了室内无线信道中的关键相似性和差异。测量和模型显示出非常相似的路径损耗指数在频率上的视线（LOS）和非LOS（NLOS）的情况下，当使用一米的自由空间参考距离，而多径时间分散在更高的频率变得更小。3GPP室内信道模型高估了大规模路径损耗，并且与本信中测量的信道统计相比，具有不切实际的大量簇和每个簇的多径分量。
2021-07-28 cs.IT math.IT
Deep Learning for Uplink CSI-based Downlink Precoding in FDD massive MIMO Evaluated on Indoor Measurements
当操作具有处于不同频率的上行链路（UL）和下行链路（DL）信道的大规模多输入多输出（MIMO）系统（频分双工（FDD）操作）时，用于下行链路预编码的信道状态信息（CSI）的获取是主要挑战。由于除了收发器损伤之外，UL和DL CSI两者都由发射器和接收器周围的物理环境确定，因此理所当然的是，对于静态环境，可以存在从UL CSI到DL CSI的映射。首先，我们建议使用各种基于神经网络（NN）的方法来学习这种映射，并使用经典的信号处理提供基线。其次，我们引入了一个计划来评估所有方法的泛化性能和质量，区分已知和以前看不见的物理位置。第三，我们评估所有的方法在一个真实世界的室内数据集收集32天线通道探测器。
2022-09-22 cs.IT eess.SP math.IT
Indoor Office Wideband Penetration Loss Measurements at 73 GHz
本文介绍了毫米波（mmWave）的穿透损耗测量和分析在73 GHz的宽带滑动相关器信道探测器在室内办公环境。使用仔细控制的测量装置测量许多常见室内建筑材料的渗透损失，例如玻璃门、玻璃窗、壁橱门、钢门和白板书写墙。使用窄波束发射器（TX）和接收器（RX）喇叭天线进行测量，这些天线与天线之间的测试材料对准。总体而言，对6种不同材料的21个不同位置进行了测量，使得在至少两个位置对相同类型的材料进行了测试，以表征具有相似组成的材料的渗透损失的影响。如图所示，对于共极化天线，通过普通材料的衰减范围在0.8 dB/cm和9.9 dB/cm之间，而对于大多数材料，交叉极化天线表现出类似的衰减，但对于其他材料，衰减高达23.4 dB/cm。这里提供的穿透损耗结果对于特定于站点的规划工具非常有用，这些工具将对室内毫米波网络进行建模，而无需进行昂贵的测量活动。
2017-05-30 cs.IT math.IT
Channel Measurement, Characterization and Modeling for Terahertz Indoor Communications Above 200 GHz
太赫兹（THz）通信被认为是第六代（6 G）及以后系统的一项有前途的技术，因为它具有前所未有的千兆赫（GHz）带宽。本文报道了201-209 GHz室内信道测量的实验结果.分别在会议室和办公室的两个信道测量活动中测量了包括90个发射机-接收机对的四种不同的通信场景。两个测量活动包含四个场景，即会议室、隔间区域、走廊和非视线（NLoS）情况。在四种情况下的多径分量（MPC）的传播的特征在于功率延迟角轮廓。在此基础上，验证了复杂走廊和NLoS场景中不同接收机位置的时间和空间一致性。为了表征，在室内场景中的大规模的最佳方向和全向路径损耗分别进行了分析和建模的接近（CI）模型。此外，小尺度信道参数，例如，通过适当的分布来分析和建模簇的数量、延迟扩展、角扩展和簇到达时间。作为一个通用的框架，射线跟踪-统计混合模型，提出了在201-209 GHz的无线传播，虽然，不可否认的是，测量结果和分析表明，在各种室内场景的信道特性表现出显着的差异，需要量身定制的参数设置。
2022-04-30 cs.IT math.IT
Performance Comparison Between MIMO and SISO based on Indoor Field Measurements
在本文中，我们量化的性能增益实现，如果SISO系统取代4x 4 MIMO在WLAN设置兼容IEEE 802.11n标准。我们比较吞吐量和功率节省在MIMO在不同的室内位置进行现场测量。测量验证与模拟，包括不同的IEEE TGn信道模型。对于MIMO和SISO之间的比较，我们选择了调制和编码方案（MCS），它产生最高的吞吐量受到QoS约束（PER <10%）。我们表明，2.5倍-3倍的吞吐量增益和5-15 dB的功率节省是在4 × 4 MIMO系统中实现的。
2015-09-24 cs.IT cs.NI math.IT
Indoor Localization Under Limited Measurements: A Cross-Environment Joint Semi-Supervised and Transfer Learning Approach
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；New York University (NYU) Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）；CY Paris Université（巴黎CY大学）；ENSEA（法国国立高等电子及应用学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）
用于室内定位的高度准确的深度学习方法的开发通常受到在所需环境中无法获得足够的数据测量来执行模型训练的阻碍。为了克服收集昂贵的测量的挑战，本文提出了一种跨环境的方法，通过联合半监督和转移学习技术，以适当的方式将从丰富的数据环境中获得的模型转移到数据有限的所需环境中，来补偿标记测量的不足。这是通过一系列操作来实现的，这些操作利用跨环境的相似性来增强所需环境的未标记数据模型训练。数值实验表明，所提出的跨环境的方法优于传统的方法，卷积神经网络（CNN），在定位精度显着增加，高达43%。此外，只有40%的数据测量，所提出的跨环境的方法补偿数据不足，并复制的定位精度的传统方法，CNN，它使用75%的数据测量。
2021-08-04 cs.AI cs.IT eess.SP
3-D Statistical Indoor Channel Model for Millimeter-Wave and Sub-Terahertz Bands
毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）将用于第六代（6 G）无线系统，特别是用于室内场景。本文提出了一种针对毫米波和亚太赫兹频率的室内三维（3-D）统计信道模型，该模型是根据2014年和2019年在28 GHz和140 GHz的办公楼中进行的广泛信道传播测量开发的。记录了超过15，000个功率延迟曲线（PDP），以研究信道统计数据，例如时间簇的数量、簇延迟和簇功率。信道生成过程中所需的所有参数都来自28 GHz和140 GHz视距（LOS）和非视距（NLOS）场景的经验测量数据。信道模型的验证表明，模拟的均方根（RMS）延迟扩展和RMS角扩展产生良好的协议与测量值。在NYUSIM室外信道模拟器的基础上，开发了一个室内信道模拟软件，该软件可以生成真实的信道冲激响应、PDP和功率角谱。
2020-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Wi-Fi Sensing: Applications and Challenges
本文综述了 Wi-Fi 感知技术的多种应用，如老年人监测、活动分类、手势识别等，并指出了该领域面临的挑战与未来研究方向。
2023-12-31 cs.HC cs.IT math.IT
Channel Measurement and Path-Loss Characterization for Low-Terahertz Indoor Scenarios
太赫兹（THz）通信由于其前所未有的多GHz带宽而被设想为有前途的技术。在本文中，宽带信道测量活动在140 GHz和220 GHz的室内场景，包括会议室和办公室进行。定向天线被利用和旋转，用于解决角域中的多径分量（MPC）。在140和220 GHz频段实现了相当的路径损耗值。为了研究室内太赫兹通信的大尺度衰落特性，建立了单波段近距离路径损耗模型。为了进一步分析对频率的依赖性，分析了两个多频带路径损耗模型，即，α-β-γ（ABG）和具有频率加权路径损耗指数（CIF）的多频率CI模型，其中ABG模型表现出与测量数据的更好拟合。此外，与非相干波束组合相比，对来自各个到达方向的信号幅度进行建设性求和的相干波束组合可以显著降低路径损耗。
2021-04-01 cs.IT math.IT
Calibration of NYURay, a 3D mmWave and sub-THz Ray Tracer using Indoor, Outdoor, and Factory Channel Measurements
光线追踪是一种功能强大的工具，可用于预测无线信道特性，减少对用于信道表征的广泛信道测量的需求，评估传感应用（如位置定位）的性能，以及无线网络部署。在这项工作中，NYURay，一个3D毫米波和亚太赫兹射线跟踪器，介绍了，这是校准的无线信道传播测量在28，73和140 GHz，在室内办公室，室外和工厂环境。我们提出了一种精确而低复杂度的校准程序，通过将建筑材料的反射系数建模为与入射角无关，来获得任何环境中材料的电气特性，这是一种在30多年前[1]中非常有效的简化方法。我们表明，校准后，NYURay可以准确地预测个人定向多径信号功率。在室内办公室环境中，由射线跟踪器预测的定向多径功率与定向测量功率相比的误差的标准偏差小于3 dB，在室外和工厂环境中小于2 dB。
2023-02-24 cs.IT math.IT
Outdoor to Indoor Penetration Loss at 28 GHz for Fixed Wireless Access
本文提出了一个28 GHz的信道探测活动的结果进行调查室外到室内的渗透对无线传播信道特性的城市微小区在一个固定的无线接入场景的影响。测量是用一个实时信道探测器，它可以测量路径损耗高达169分贝，并配备了相控阵天线，允许电子波束转向的动态环境中的方向分辨测量。由于测量时间短，系统具有良好的相位稳定性，我们获得了定向和全向信道功率延迟曲线，而没有任何延迟的不确定性。对于室外和室内接收机的位置，我们比较路径损耗，延迟扩展和角度扩展获得两种不同类型的建筑物。
2017-11-01 cs.IT math.IT
Channel Measurement and Ray-Tracing-Statistical Hybrid Modeling for Low-Terahertz Indoor Communications
太赫兹（THz）通信由于其前所未有的多GHz带宽而被设想为有前途的技术。迁移到新频谱时的一个基本挑战是了解无线电传播科学并开发准确的信道模型。在本文中，宽带信道测量活动之间的130 GHz和143 GHz的研究在一个典型的会议室。定向天线被利用和旋转，用于解决角域中的多径分量（MPC）。通过仔细的系统校准，消除系统误差和天线效应，开发出一个真实的功率延迟分布。此外，提出了一种结合MPC聚类和匹配过程与光线追踪技术来研究太赫兹信号的聚类行为和波的传播。根据测量结果，全面分析了太赫兹室内信道的物理参数，包括视距路径损耗、功率分布、时间和空间特性以及太赫兹多径特性之间的相关性。最后，结合光线追踪和统计方法的混合信道模型的发展太赫兹室内通信。数值结果表明，该混合信道模型与实测结果吻合较好，在时空特性方面优于传统的基于统计和几何的随机信道模型.
2021-01-29 cs.IT 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
Millimeter-Wave Distance-Dependent Large-Scale Propagation Measurements and Path Loss Models for Outdoor and Indoor 5G Systems
本文给出了28 GHz和73 GHz的城市微蜂窝和室内办公场景的毫米波传播测量结果，并采用五种不同的路径损耗模型，即单频浮动截取（FI）模型、单频闭合（CI）自由空间参考距离模型、多频α-β-γ（ABG）模型、多频CI模型以及具有频率加权路径损耗指数（CIF）的多频CI模型，在视距和非视距环境中。结果表明，CI和CIF模型提供了良好的估计，并表现出稳定的行为在频率和距离，具有坚实的物理基础和较低的计算复杂性相比，FI和ABG模型。此外，室外场景中的路径损耗显示出对超过第一米自由空间传播的频率的很少依赖性，而除了室内环境中增加的自由空间路径损耗之外，路径损耗倾向于随频率增加。因此，CI模型适用于多个频率上的室外环境，而CIF模型更适合于室内建模。这项工作表明，CI和CIF模型使用更少的参数，并提供更方便的封闭形式的表达式适合分析，而不影响模型的准确性相比，目前的3GPP和WINNER路径损耗模型。
2016-02-24 cs.IT math.IT
3D MIMO Outdoor-to-Indoor Propagation Channel Measurement
3-由于空间分集优势和全维波束成形能力，三维多输入多输出（3D MIMO）系统最近引起了人们的极大兴趣，使其成为大规模MIMO实际实现的有希望的候选系统。在本文中，我们提出了一种低成本的测试设备（信道探测器）和后处理算法，适合于调查3D MIMO信道，以及从测量活动的结果，以获得仰角和方位角特性在室外到室内（O2 I）的环境。由于在可用的天线开关的限制，我们的信道探测器由一个混合开关/虚拟圆柱形阵列，有效地480天线元件在基站（BS）。虚拟设置增加了总体MIMO测量持续时间，从而在测量中引入了相位漂移误差。使用参考天线测量，我们估计和校正的相位误差在后处理过程中。我们提供了在城市宏蜂窝（UMa）和城市微蜂窝（UMi）环境中进行的测量的仰角和方位角扩展，并研究了它们对UE高度的依赖性。基于对放置在不同楼层的UE进行的测量，我们研究了在海拔域中分离用户的可行性。测量的信道冲激响应也被用来研究大规模MIMO的信道硬化方面和最大比合并（MRC）接收机的最优性。
2017-03-30 cs.IT math.IT
Indoor Positioning in 5G-Advanced: Challenges and Solution towards Centimeter-level Accuracy with Carrier Phase Enhancements
本文研究5G-Advanced室内厘米级定位，阐述Rel-18载波相位测量对时间与角度定位的补充作用，并分析其挑战及相位连续参考信令方案。
2024-02-26 cs.IT math.IT
Channel Measurement and Coverage Analysis for NIRS-Aided THz Communications in Indoor Environments
针对太赫兹频段非视距场景链路可靠性差、智能反射面实现难度高的问题，本研究采用低成本非智能反射面（NIRS）增强太赫兹通信性能，通过室内信道测量验证其可降低反射损耗、提升覆盖率。
2023-06-13 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
Directional and Quasi-Omnidirectional Indoor Channel Measurements at Upper 6 GHz
Beihang University（北京航空航天大学）；Pengcheng Laboratory（鹏城实验室）
该研究在6.425-7.125 GHz频段，对比定向与准全向天线对的室内信道特性，发现两者在大厅视距链路的DS、走廊非视距链路的斜率等方面存在显著差异，量化了天线滤波信道的实际特性。
2026-10-15 cs.ET cs.IT math.IT
Accurate and Robust Indoor Localization Systems using Ultra-wideband Signals
相对于传播信道条件准确且鲁棒的室内定位系统今天仍然是技术挑战。特别地，对于基于来自无线电信号的距离测量的系统，非视线（NLOS）情况可能导致大的位置误差。在本文中，我们解决这些问题，在一个有代表性的室内环境中使用测量。结果表明，传统的跟踪计划，使用高和低复杂度的测距算法强烈削弱NLOS条件，除非使用一个非常大的信号带宽。此外，我们讨论和评估的多径辅助室内导航和跟踪（MINT），可以克服这些障碍，利用多径传播的性能。在很宽的带宽范围内，MINT显示出优于传统方案的性能，并且几乎没有由于NLOS条件而导致的鲁棒性下降。
2013-04-30 cs.ET cs.IT math.IT
