Optimierung der Antennenauswahl in polarisationsrekonfigurierbaren MIMO-Kommunikationssystemen

核心概念

Durch die Optimierung der Polarisationseinstellung an Sende- und Empfangsantennen kann die Leistungsfähigkeit und Kapazität polarisationsrekonfigurierbarer MIMO-Kommunikationssysteme deutlich gesteigert werden.

要約

Der Artikel untersucht die Verwendung von polarisationsrekonfigurierbaren Antennen in MIMO-Kommunikationssystemen. Zunächst wird ein Verfahren zur gemeinsamen Optimierung der Polarisationseinstellung an Sende- und Empfangsantennen vorgestellt, um die Kanalkapazität zu maximieren. Anschließend wird die Kombination von polarisationsrekonfigurierbaren Antennen mit hybrider Antennenauswahl (PR-HS-MIMO) untersucht. Zwei neuartige Verfahren zur elementweisen und globalen Polarisationsrekonfiguration werden präsentiert. Die umfassenden Simulationsergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagenen Verfahren einen Gewinn von 3-5 dB im Signal-Rausch-Verhältnis in PR-MIMO-Systemen und entsprechende Verbesserungen der Kanalkapazität in PR-HS-MIMO-Systemen liefern.

統計

Die Kombination von polarisationsrekonfigurierbaren Antennen und hybrider Antennenauswahl (PR-HS-MIMO) kann zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Kanalkapazität führen.
Die vorgeschlagenen Verfahren zur Polarisationsrekonfiguration bieten einen Gewinn von 3-5 dB im Signal-Rausch-Verhältnis in PR-MIMO-Systemen.
In PR-HS-MIMO-Systemen können durch die Polarisationsrekonfiguration erhebliche Verbesserungen der Kanalkapazität erzielt werden.

引用

Die Anpassung eines drahtlosen Systems an den Polarisationszustand des Ausbreitungskanals kann die Zuverlässigkeit und den Durchsatz verbessern.
Durch die Nutzung des Polarisationsbereichs kann die Kanalkapazität und die spektrale Effizienz erhöht sowie die Symbolfehlerate verbessert werden.

抽出されたキーインサイト

Antenna Selection in Polarization Reconfigurable MIMO (PR-MIMO) Communication Systems

by Paul S. Oh,S... 場所 arxiv.org 04-04-2024

https://arxiv.org/pdf/2112.00931.pdf

深掘り質問

Wie könnte die Leistungsfähigkeit des PR-HS-MIMO-Systems weiter gesteigert werden, z.B. durch den Einsatz von Mehrantennentechnologien wie Massive MIMO

Um die Leistungsfähigkeit des PR-HS-MIMO-Systems weiter zu steigern, könnte man Mehrantennentechnologien wie Massive MIMO einsetzen. Durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Antennenelementen sowohl am Sender als auch am Empfänger können mehr Datenströme gleichzeitig übertragen werden. Dies führt zu einer höheren räumlichen Multiplexing-Kapazität und verbessert die Gesamtleistung des Systems. Massive MIMO ermöglicht auch eine bessere Ausnutzung des verfügbaren Spektrums und eine erhöhte Zuverlässigkeit der Übertragung.

Welche Auswirkungen hätte eine unvollständige Kenntnis des Polarisationszustands des Kanals auf die Leistungsfähigkeit des PR-MIMO- und PR-HS-MIMO-Systems

Eine unvollständige Kenntnis des Polarisationszustands des Kanals würde die Leistungsfähigkeit des PR-MIMO- und PR-HS-MIMO-Systems beeinträchtigen. Da die Anpassung an den Polarisationszustand des Kanals entscheidend für die Verbesserung von Zuverlässigkeit und Durchsatz ist, könnte eine ungenaue Kenntnis zu einer Suboptimalität der Polarisationseinstellungen führen. Dies könnte zu einer Verringerung der Kanalkapazität, einer schlechteren Ausnutzung der verfügbaren Ressourcen und einer geringeren Übertragungseffizienz führen.

Wie könnte das vorgestellte Konzept der Polarisationsrekonfiguration auf andere Kommunikationsverfahren wie Spatial Modulation oder Nicht-orthogonalen Mehrfachzugriff übertragen werden

Das Konzept der Polarisationsrekonfiguration könnte auf andere Kommunikationsverfahren wie Spatial Modulation oder Nicht-orthogonalen Mehrfachzugriff übertragen werden, um die Leistungsfähigkeit dieser Systeme zu verbessern. Durch die Anpassung der Polarisation an den Kanalzustand können zusätzliche Freiheitsgrade genutzt werden, um die Kanalkapazität zu erhöhen und die Übertragungseffizienz zu steigern. In Spatial Modulation könnte die Polarisationsrekonfiguration dazu beitragen, die räumliche Multiplexing-Kapazität zu optimieren. Im Nicht-orthogonalen Mehrfachzugriff könnte die Polarisationsrekonfiguration zur Verbesserung der Spektraleffizienz und der Zuverlässigkeit der Übertragung beitragen.