Кіріспе
Сымсыз байланыста, байланыс арнасының белгілі қасиеттері – арналық жағдай туралы ақпарат (CSI) болып табылады. Бұл ақпарат сигналдың таратушыдан қабылдағышқа қалай таралатынын сипаттайды және мысалы, шашырау, әлсіреу және қашықтыққа байланысты қуаттың төмендеуі сияқты факторлардың жиынтық әсерін көрсетеді. Бұл процеске арнаны бағалау (channel estimation) дейді. CSI сигналды ағымдағы арна жағдайына сәйкес бейімдеуге мүмкіндік береді, бұл көп антенналық жүйелерде жоғары жылдамдықпен сенімді байланысты қамтамасыз ету үшін маңызды. CSI қабылдағышта бағаланып, әдетте квантталып, таратушыға кері байланыс ретінде жіберіледі (бірақ уақыттық бөлісті дуплекс (TDD) жүйелерінде кері арнаны бағалау мүмкін). Сондықтан таратушы мен қабылдағыштағы CSI әртүрлі болуы мүмкін. Таратушыдағы CSI және қабылдағыштағы CSI сәйкесінше CSIT және CSIR деп аталады.
In wireless communications, channel state information (CSI) is the known channel properties of a communication link. This information describes how a signal propagates from the transmitter to the receiver and represents the combined effect of, for example, scattering, fading, and power decay with distance. The method is called channel estimation. The CSI makes it possible to adapt transmissions to current channel conditions, which is crucial for achieving reliable communication with high data rates in multiantenna systems. CSI needs to be estimated at the receiver and usually quantized and feedback to the transmitter (although reverse link estimation is possible in time division duplex (TDD) systems). Therefore, the transmitter and receiver can have different CSI. The CSI at the transmitter and the CSI at the receiver are sometimes referred to as CSIT and CSIR, respectively.
Арнаның жай-күйі туралы ақпараттың әртүрлі түрлері
CSI-ның негізінен екі деңгейі бар, атап айтқанда, дереу CSI және статистикалық CSI. Дереу CSI (немесе қысқа мерзімді CSI) – ағымдағы арна жағдайлары белгілі дегенді білдіреді, бұл цифрлық сүзгінің импульстік жауабын білумен тең. Бұл жіберілген сигналды импульстік жауапқа бейімдеуге және осылайша кеңістіктік мультиплекстеу үшін немесе төмен біт қателік деңгейіне қол жеткізу үшін қабылданған сигналды оңтайландыруға мүмкіндік береді. Статистикалық CSI (немесе ұзақ мерзімді CSI) – арнаның статистикалық сипаттамасы белгілі дегенді білдіреді. Бұл сипаттамаға, мысалы, жоғалудың таралу түрі, арнаның орташа күші, тікелей көрініс компоненті және кеңістіктік корреляция кіруі мүмкін. Дереу CSI сияқты, бұл ақпаратты да беруді оңтайландыру үшін пайдалануға болады. CSI-ны алу іс жүзінде арна жағдайларының қаншалықты жылдам өзгеретінімен шектеледі. Арна жағдайлары бір ақпараттық символ берілу кезінде тез өзгеретін жылдам жоғалу жүйелерінде тек статистикалық CSI ғана қолданылуы мүмкін. Ал баяу жоғалу жүйелерінде дереу CSI-ны жеткілікті дәлдікпен бағалауға болады және ол ескіргенге дейін біраз уақыт бойы беруді бейімдеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Іс жүзіндегі жүйелерде қол жетімді CSI көбінесе осы екі деңгейдің арасында болады: кейбір бағалау/кванттау қатесі бар дереу CSI статистикалық ақпаратпен біріктіріледі.
Математикалық сипаттама
Бірнеше тарату және қабылдау антенналары бар (MIMO) тар жолақты тегіс өшігу арнасында жүйе модельделеді, онда каналдың күйі туралы ақпаратты 2D/3D CNN сияқты нейрондық желілерді қолдану арқылы бағалауға болады, бұл аз пилоттық сигналдарды пайдаланып жақсы нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді. Басты идея – нейрондық желі уақыт және жиілік бойынша тиімді интерполяция жасай алады.
Деректер көмегімен жасалған бағалау мен соқыр бағалау
Деректермен көмектесілген тәсілде арнаны бағалау белгілі деректерге негізделеді, бұл деректер жіберуші және қабылдаушы екеуіне де мәлім, мысалы, оқу тізбектері немесе пилоттық сигналдар.