考虑辐射方向的分布式大规模 MIMO 中用于节能的天线阵列布设
信号处理
2021-12-15 v5
摘要
分布式天线系统(DAS)由分布在一个区域内的若干互联接入点(APs)组成。每个 AP 具有天线阵列。在先前研究中,DAS 相比所有天线集中于一处的集中式天线系统(CAS)已展现出提升容量和功率效率的巨大潜力。已有研究也表明 AP 的布设对 DAS 性能至关重要。然而,大多数关于 AP 布设的研究未考虑现实约束。例如,它们假设 AP 可置于区域内任意位置,或每个 AP 的阵列辐射方向图是全向的。本文聚焦于优化具有大规模 MIMO 的 DAS(D-mMIMO)的 AP 布设以降低发射功率。采用了一种方形拓扑的 AP 布设,这对于在城市区域部署 D-mMIMO 是合理的,同时也提供理论上有趣的见解。我们研究了辐射方向图、信号相干性和区域大小对 D-mMIMO 性能的影响。我们的结果表明:i) 在这三个因素中,每个 AP 的阵列辐射方向图对确定 D-mMIMO 最优 AP 布设最为重要;ii) D-mMIMO 的性能受每个 AP 的布设和阵列辐射方向图高度影响,布设未优化的 D-mMIMO 可能甚至比具有大规模 MIMO 的 CAS(C-mMIMO)表现更差;iii) 考虑贴片天线和互耦效应,优化后的 D-mMIMO 相比 C-mMIMO 可潜在节省超过 7 dB 的发射功率。此外,我们的分析结果也为实践中确定 D-mMIMO 的适当 AP 布设提供了直观依据。
引用
@article{arxiv.2106.06040,
title = {Array Placement in Distributed Massive MIMO for power saving considering Radiation Pattern},
author = {Yi-Hang Zhu and Laura Monteyne and Gilles Callebaut and François Rottenberg and Liesbet Van der Perre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06040},
year = {2021}
}
备注
IEEE VTC2021 fall Conference, 6 pages, 7 figures