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面向5.8 GHz和28 GHz OAM 无线通信的新型信道模型

信号处理 2024-09-09 v1

摘要

轨道角动量(OAM)电磁(EM)波可以在无需额外功率、时间或频率资源的情况下显著提升无线通信的频谱效率。不同的 OAM 模式在 EM 波中形成正交信道,从而提高频谱效率。此外,OAM 波在准直(LOS)传输中更容易保持正交性,为在 LOS 场景中提供了超过 MIMO 技术的优势。然而,发散和串扰等挑战阻碍了 OAM 的效率。此外,OAM 传输的信道建模仍有限。可靠的信道模型在准确性和复杂度之间取得平衡,对于进一步的系统分析至关重要。本文提出一种基于测量数据构建的 OAM 信道准确定性信道模型,适用于5.8 GHz和28 GHz 频段。准确的测量,特别是高频率如亚毫米波段,需要同步的 RF 信道以维持相位一致性和纯度性,这是 OAM 信道测量的主要挑战。为此,我们开发了一个在28 GHz 上的8 通道 OAM 生成装置,以确保波束完整性。通过对5.8 GHz和28 GHz的OAM信道进行测量和建模,并基于修改的3D几何基于随机信道模型(GBSM),本研究提供了OAM信道特征的洞见,助力仿真分析和系统优化。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.04113,
  title  = {A New Channel Model for OAM Wireless Communication at 5.8 and 28 GHz},
  author = {Runyu Lyu and Wenchi Cheng and Muyao Wang and Fan Qin and Tony Q. S. Quek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.04113},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 13 figures, submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications (TWC)