The ever-increasing demand for intelligent, automated, and connected mobility solutions pushes for the development of an innovative sixth Generation (6G) of cellular networks. A radical transformation on the physical layer of vehicular communications is planned, with a paradigm shift towards beam-based millimeter Waves or sub-Terahertz communications, which require precise beam pointing for guaranteeing the communication link, especially in high mobility. A key design aspect is a fast and proactive Initial Access (IA) algorithm to select the optimal beam to be used. In this work, we investigate alternative IA techniques to fasten the current fifth-generation (5G) standard, targeting an efficient 6G design. First, we discuss cooperative position-based schemes that rely on the position information. Then, motivated by the intuition of a non-uniform distribution of the communication directions due to road topology constraints, we design two Probabilistic Codebook (PCB) techniques of prioritized beams. In the first one, the PCBs are built leveraging past collected traffic information, while in the second one, we use the Hough Transform over the digital map to extract dominant road directions. We also show that the information coming from the angular probability distribution allows designing non-uniform codebook quantization, reducing the degradation of the performances compared to uniform one. Numerical simulation on realistic scenarios shows that PCBs-based beam selection outperforms the 5G standard in terms of the number of IA trials, with a performance comparable to position-based methods, without requiring the signaling of sensitive information.
翻译:对智能、自动化和连通流动解决方案的需求不断增加,这促使开发创新的第六代蜂窝网络(6G)创新型移动电话网络。计划对车辆通信的物理层进行彻底改造。首先,我们讨论依靠定位信息的合作定位计划。接着,由于道路地形限制,通信方向的分布不统一,我们设计了两种优先比例的概率代码(PCB)技术。在第一个方面,多氯联苯是利用基于过去收集的流量信息,在第二个方面,我们利用数字地图上的“五代(5G)”技术加速当前第五代(5G)标准。我们首先,讨论基于定位信息的合作定位计划。随后,由于道路地形限制,我们根据对通信方向的不统一分布的直观,我们设计了两种优先比例的概率代码(PCB)。在第一个方面,多氯联苯是利用以往收集的流量信息,而在第二个方面,我们使用数字地图上的“五代(5G)”位置快速转换技术,以提取主要方向。首先,我们讨论基于位置信息的基于定位的基于位置的基于定位的定位的定位的基于位置。首先,我们讨论基于位置的基于位置的基于位置的基于定位信息的基于定位信息的基于定位信息的基于定位信息的基于定位信息的基于定位的信息的基于位置的定位的信息的基于位置的基于位置的基于位置的基于位置的定位信息的基于位置的定位信息的基于定位信息的基于位置的定位信息的基于位置的定位信息的基于位置的定位信息,我们的位置的定位信息的基于位置的定位信息的基于位置的定位信息,然后讨论基于位置计划,然后讨论基于定位信息的基于定位信息的基于位置的基于位置的路径信息;然后讨论基于位置的基于位置的基于位置的路径的信息的基于位置的路径的信息的路径的信息的路径的信息的基于位置的路径信息,我们讨论基于定位信息的基于位置的定位的信息的基于位置的基于位置信息的定位信息的基于定位信息的基于位置的信息的定位信息的基于位置信息的路径信息的路径信息的基于位置的信息的路径信息的基于位置的路径信息的路径信息的路径信息的路径信息的基于位置信息的路径信息的路径的信息的路径信息,我们还,我们讨论基于位置信息的路径的路径信息信息信息信息的路径的路径的路径信息的路径信息的路径信息的路径信息,我们,我们还,我们所显示,我们所展示的模拟的模拟的模拟的模拟的模拟的模拟的模拟的模拟的