MIMO-FAS的信息论刻画:优化、分集-复用折衷与$q$-中断容量
信息论
2023-10-27 v3 math.IT
摘要
多输入多输出(MIMO)系统已是近几代移动通信的标志性技术。随着面向第六代(6G)日益增长的需求,我们需要超越MIMO的额外自由度以获进一步增益。为此,流体天线系统(FAS)作为一种利用可重构位置可切换天线获取空间分集的新方式而出现。考虑两端二维流体天线表面上激活多于一个端口的情形,我们采用信息论方法研究MIMO-FAS的可达性能极限。首先,我们提出一种次优方案,称为QR MIMO-FAS,通过联合端口选择、收发波束成形与功率分配,在高信噪比(SNR)下最大化速率。随后推导MIMO-FAS的最优分集与复用折衷(DMT)。由DMT我们强调MIMO-FAS优于传统MIMO天线系统。进一步,我们引入一新度量,即-中断容量,其可联合考虑速率与中断概率。通过该度量,结果表明MIMO-FAS大幅超越传统MIMO。
引用
@article{arxiv.2303.02269,
title = {An Information-Theoretic Characterization of MIMO-FAS: Optimization, Diversity-Multiplexing Tradeoff and $q$-Outage Capacity},
author = {Wee Kiat New and Kai-Kit Wong and Hao Xu and Kin-Fai Tong and Chan-Byoung Chae},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02269},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 12 figures, 2 tables, 1 algorithm. Accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications