[논문 리뷰] Radar and Communication Co-existence: an Overview

Le Zheng, Marco Lops외 2명|arXiv (Cornell University)|2019. 02. 22.

Radar Systems and Signal Processing참고 문헌 58인용 수 34

한 줄 요약

이 논문은 스펙트럼 공유를 위한 아키텍처, 신호 모델, 설계 전략의 분류 체계를 통해 레이더와 통신의 공존에 대한 조사이다.

ABSTRACT

Increased amounts of bandwidth are required to guarantee both high-quality/high-rate wireless services (4G and 5G) and reliable sensing capabilities such as automotive radar, air traffic control, earth geophysical monitoring and security applications. Therefore, co-existence between radar and communication systems using overlapping bandwidths has been a primary investigation field in recent years. Various signal processing techniques such as interference mitigation, pre-coding or spatial separation, and waveform design allow both radar and communications to share the spectrum. This article reviews recent work on co-existence between radar and communication systems, including signal models, waveform design and signal processing techniques. Our goal is to survey contributions in this area in order to provide a primary starting point for new researchers interested in these problems.

연구 동기 및 목표

• 스펙트럴 오버랩, 인지, 및 기능적 공동 설계로 공존 아키텍처를 분류한다.
• 대역폭을 공유하는 레이더 및 통신 시스템에 대해 통합 신호 모델을 제시한다.
• 공존과 관련된 간섭 완화, 공동 설계 및 인지 접근 방식을 검토한다.
• 실용적인 설계 고려사항과 향후 연구 방향을 강조한다.

제안 방법

• 세 가지 주요 공존 아키텍처를 정의하고 설명한다: 스펙트럴 오버랩, 인지, 및 기능적 공동 설계.
• 레이더 및 통신 송/수신기에 대한 통합 SISO/MIMO 신호 모델을 제공한다.
• 비조정 설정에서 레이더 중심 및 통신 중심의 설계 접근법을 논의한다.
• 레이더 파형과 통신 코드북을 공동으로 최적화하는 조정된 설계를 자세히 설명한다.
• 공동 설계 문제를 해결하기 위한 SDP 기반 및 기타 최적화 프레임워크를 도입한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 레이더와 통신 스펙트럼 공유를 위한 주된 아키텍처는 무엇인가?
• RQ2 중첩 하에서 레이더와 통신 모두의 성능을 개선하기 위해 공동 또는 조정 설계는 어떻게 작동하는가?
• RQ3 다양한 협력 시나리오에서 효과적인 공존을 가능하게 하는 신호 모델과 최적화 기법은 무엇인가?
• RQ4 조정되지 않은, 조정된, 인지 기반 접근 방식은 간섭 관리와 QoS 측면에서 어떻게 비교되는가?

주요 결과

• 공존의 분류 체계: 스펙트럴 오버랩, 인지, 그리고 기능적 공동 설계.
• 공유 대역폭 하에서의 MIMO 레이더 및 MIMO 통신에 대한 통합 신호 모델.
• 간섭 관리가 필요한 비조정 시나리오에 대한 레이더 중심 및 통신 중심 전략.
• 레이더 파형과 통신 코드북을 공동 최적화하는 조정된 공동 설계 프레임워크(공간-시간 필터링 및 널 스페이스 설계 포함).