論文の概要: Recurrent Transformer-Based Near- and Far-Field THz Wideband Channel Estimation for UM-MIMO
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.12578v1
- Date: Tue, 12 May 2026 14:44:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:27.59163
- Title: Recurrent Transformer-Based Near- and Far-Field THz Wideband Channel Estimation for UM-MIMO
- Title(参考訳): UM-MIMOにおけるリカレント変圧器を用いたニアフィールドTHz広帯域チャネル推定
- Authors: Dmitry Artemasov, Alexander Shmatok, Kirill Andreev, Alexey Frolov, Manjesh K. Hanawal, Nikola Zlatanov,
- Abstract要約: 6Gネットワークにおけるテラヘルツ通信と超大容量多重出力(UM-MIMO)システムの統合は、前例のないデータレートを実現する能力によって動機付けられている。
これらのシステムにおけるアンテナ開口の増大とキャリア距離の増大により、レイリー距離は増加し、ユーザは近距離領域と従来の遠距離領域の両方にまたがる。
本稿では,この課題に対処するブロック再帰変圧器モデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 45.337579274551416
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The integration of terahertz communications and ultra-massive multiple-input multiple-output (UM-MIMO) systems in 6G networks is motivated by their ability to enable unprecedented data rates, mitigate spectrum congestion, and enhance overall network performance. However, the enlarged antenna apertures and higher carrier frequencies in these systems increase the Rayleigh distance, causing users to span both the near-field and conventional far-field regions. Accurate spatial precoding thus requires exact channel estimation at the base station - a task made more challenging by the hybrid coexistence of near- and far-field effects and the limited number of digital chains available in hybrid beamforming architectures. In this paper, we propose a block recurrent transformer model to address this challenge. We demonstrate that a single transformer block equipped with state memory can be trained once and then iteratively applied for hybrid-field channel estimation. Furthermore, we train the model such that it generalizes to wireless channels with varying scatterer distances, different numbers of propagation paths, and wideband operation. Simulation results show that the proposed method achieves performance gains of approximately 5 dB and 7.5 dB in normalized mean squared error (NMSE) over state-of-the-art solutions in narrowband and wideband scenarios, respectively.
- Abstract(参考訳): 6Gネットワークにおけるテラヘルツ通信と超大容量マルチインプット・マルチアウトプット(UM-MIMO)システムの統合は、前例のないデータレートを実現し、スペクトルの混雑を緩和し、ネットワーク全体の性能を向上させる能力によって動機付けられている。
しかし、これらのシステムにおけるアンテナ開口の増大とキャリア周波数の上昇はレイリー距離を増大させ、ユーザは近距離領域と従来の遠距離領域の両方にまたがる。
したがって、正確な空間プリコーディングは基地局での正確なチャネル推定を必要とする。これは、近距離および遠距離効果のハイブリッド共存と、ハイブリッドビームフォーミングアーキテクチャで利用可能なデジタルチェーンの限られた数により、より困難なタスクである。
本稿では,この課題に対処するブロック再帰変圧器モデルを提案する。
状態記憶を備えた1つの変圧器ブロックを一度に訓練し、その後、ハイブリッドフィールドチャネル推定に反復的に適用できることを実証する。
さらに, 様々な散乱器距離, 伝搬路数, 広帯域動作を有する無線チャネルに一般化するようにモデルを訓練する。
シミュレーションの結果,狭帯域および広帯域シナリオにおける最先端解に対する正規化平均二乗誤差(NMSE)における約5dBと7.5dBの性能向上が得られた。
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