Core Concepts
Die Studie untersucht die optimale Konfiguration von Antennenanordnungen und entwickelt ein effizientes analog-digitales Strahlformungsverfahren, um die Leistungsfähigkeit von Weitfeld-MIMO-Systemen mit sphärischen Wellenfronten in Sichtverbindung zu maximieren.
Abstract
Die Studie befasst sich mit der Optimierung der Leistungsfähigkeit von Weitfeld-MIMO-Systemen mit sphärischen Wellenfronten in Sichtverbindung. Dabei werden zwei Hauptaspekte adressiert:
- Optimale Konfiguration der Antennenanordnung:
- Es wird die optimale Anordnung der Antennenelemente für Planarfelder unter Berücksichtigung der Hardware-Beschränkungen des Hybrid-Architektur-Systems untersucht.
- Die Studie zeigt, dass die optimale Antennenanordnung eine gleichmäßige Parallelogramanordnung ist, die die Eigenstruktur des LoS-MIMO-Kanals ausnutzt.
- Effizientes analog-digitales Strahlformungsverfahren:
- Es wird ein neuartiges analog-digitales Strahlformungsverfahren entwickelt, das die asymptotischen Eigenschaften des LoS-Weitfeld-MIMO-Kanals nutzt.
- Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht eine leistungsfähige Strahlformung mit geringer Rechenleistung und erreicht eine nahezu optimale spektrale Effizienz.
Die Studie liefert wichtige Erkenntnisse zur Optimierung von Hardware und Strahlformung in Weitfeld-MIMO-Systemen für LoS-dominierte Hochfrequenzszenarien. Die vorgeschlagenen Lösungen werden durch eingehende Untersuchungen und Simulationen unterstützt, die ihre praktische Anwendbarkeit und Leistungsvorteile belegen.
Stats
Die Eigenwerteverteilung der Kanalgewinnmatrix G∥
t kann approximiert werden als
4
∆v
2 Nv,min
∆h
2 Nh,min
nicht-Null-Eigenwerte, wobei jeder Eigenwert um den Wert MN
4⌊
∆v
2 Nv,min⌋
j ∆h
2 Nh,min
k gruppiert ist.
Quotes
"Die optimale Antennenanordnung für das beliebig rotierte UPA, das mit einer Hybrid-Architektur ausgestattet ist, wird als gleichmäßiges Parallelogramm erhalten, bei dem die xy-Ebenen-Koordinaten der Antennen mit der optimalen Antennenanordnung in parallelen UPAs übereinstimmen, während sich die z-Achsen-Koordinaten der Antennen mit den 3D-Rotationswinkeln θt, ϕt, θr, ϕr ändern."