Radio path loss prediction (RPP) is critical for optimizing 5G networks and enabling IoT, smart city, and similar applications. However, current deep learning-based RPP methods lack proactive environmental modeling, struggle with realistic multi-transmitter scenarios, and generalize poorly under distribution shifts, particularly when training/testing environments differ in building density or transmitter configurations. This paper identifies three key issues: (1) passive environmental modeling that overlooks transmitters and key environmental features; (2) overemphasis on single-transmitter scenarios despite real-world multi-transmitter prevalence; (3) excessive focus on in-distribution performance while neglecting distribution shift challenges. To address these, we propose PathFinder, a novel architecture that actively models buildings and transmitters via disentangled feature encoding and integrates Mask-Guided Low-rank Attention to independently focus on receiver and building regions. We also introduce a Transmitter-Oriented Mixup strategy for robust training and a new benchmark, single-to-multi-transmitter RPP (S2MT-RPP), tailored to evaluate extrapolation performance (multi-transmitter testing after single-transmitter training). Experimental results show PathFinder outperforms state-of-the-art methods significantly, especially in challenging multi-transmitter scenarios. Our code and project site are available at: https://emorzz1g.github.io/PathFinder/.


翻译:无线路径损耗预测(RPP)对于优化5G网络及实现物联网、智慧城市等应用至关重要。然而,当前基于深度学习的RPP方法缺乏主动的环境建模能力,难以应对真实的多发射机场景,且在分布偏移下泛化能力不足,尤其是在训练与测试环境在建筑密度或发射机配置存在差异时。本文指出了三个关键问题:(1)被动环境建模忽视了发射机及关键环境特征;(2)过度关注单发射机场景,而现实中多发射机场景普遍存在;(3)过分强调分布内性能,却忽略了分布偏移带来的挑战。为解决这些问题,我们提出了PathFinder,一种新颖的架构,通过解耦特征编码主动建模建筑物与发射机,并集成掩码引导的低秩注意力机制以独立聚焦于接收机与建筑区域。我们还引入了面向发射机的混合增强策略以增强训练鲁棒性,并构建了一个新基准——单发射机到多发射机RPP(S2MT-RPP),专门用于评估外推性能(在单发射机训练后进行多发射机测试)。实验结果表明,PathFinder显著优于现有最先进方法,尤其在具有挑战性的多发射机场景中。我们的代码与项目网站发布于:https://emorzz1g.github.io/PathFinder/。

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