論文の概要: Variational Autoencoder Leveraged MMSE Channel Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.05345v1
• Date: Wed, 11 May 2022 08:45:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-05-13 03:45:14.467715
• Title: Variational Autoencoder Leveraged MMSE Channel Estimation
• Title（参考訳）: 変分オートエンコーダを用いたMMSEチャネル推定
• Authors: Michael Baur, Benedikt Fesl, Michael Koller, Wolfgang Utschick
• Abstract要約: データ駆動型チャネル推定のための変分オートエンコーダ(VAE)を提案する。 VAEに基づくチャネル推定器がMMSEチャネル推定器を近似する方法について論じる。 推定時にVAEの入力時に完全に既知のチャネル状態が与えられると、これは現実的ではないので、ベンチマーク結果として機能する推定器を得る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.013371919782593
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose to utilize a variational autoencoder (VAE) for data-driven channel estimation. The underlying true and unknown channel distribution is modeled by the VAE as a conditional Gaussian distribution in a novel way, parameterized by the respective first and second order conditional moments. As a result, it can be observed that the linear minimum mean square error (LMMSE) estimator in its variant conditioned on the latent sample of the VAE approximates an optimal MSE estimator. Furthermore, we argue how a VAE-based channel estimator can approximate the MMSE channel estimator. We propose three variants of VAE estimators that differ in the data used during training and estimation. First, we show that given perfectly known channel state information at the input of the VAE during estimation, which is impractical, we obtain an estimator that can serve as a benchmark result for an estimation scenario. We then propose practically feasible approaches, where perfectly known channel state information is only necessary in the training phase or is not needed at all. Simulation results on 3GPP and QuaDRiGa channel data attest a small performance loss of the practical approaches and the superiority of our VAE approaches in comparison to other related channel estimation methods.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,データ駆動チャネル推定のための変分オートエンコーダ(vae)を提案する。 真かつ未知のチャネル分布は、vaeによって新しい方法で条件付きガウス分布としてモデル化され、各第1および第2次条件付きモーメントによってパラメータ化される。 その結果、vaeの潜在サンプルに条件づけられた変種における線形最小平均二乗誤差(lmmse)推定器は最適なmse推定器に近似することがわかった。 さらに,VAEに基づくチャネル推定器がMMSEチャネル推定器を近似する方法について論じる。 本稿では,トレーニングと推定に使用するデータが異なる3種類のVAE推定器を提案する。 まず,推定時にVAEの入力時に完全に既知のチャネル状態が与えられると,推定シナリオのベンチマーク結果として機能する推定器が得られることを示す。 次に,訓練段階においてのみ,あるいは全く必要とされない完全既知のチャネル状態情報が必要となるような,実現可能なアプローチを提案する。 3GPP と QuaDRiGa のチャネルデータによるシミュレーション結果から,他のチャネル推定法と比較して,実用的アプローチとVAE 手法の優位性が小さいことを示す。
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