协同轨道角动量无线通信
信息论
2024-08-05 v2 信号处理
math.IT
摘要
轨道角动量(OAM)模式复用有望通过利用正交模式资源，在相同的时间和频率上实现高频谱效率通信。然而，涡旋波的空洞发散特性要求大规模接收天线，这使得用户难以通过尺寸受限的设备接收OAM信号。为了推动OAM在下一代6G通信中的应用，本文提出了协同OAM无线通信(COW)方案，该方案可以选择协同用户(CUs)通过尺寸受限的用户设备形成对齐天线。首先，我们推导了可行的径向半径和选择性腰斑半径，以在以基站为原点的同一圆上选择CUs。然后，基于CUs的位置，调整腰斑半径以形成接收天线并确保CUs的最大强度。最后，以闭合形式推导了协同形成概率，可以描述所提出的COW通信方案的可行性。此外，OAM波束赋形被用于扩展可行CU区域，从而实现更高的协同形成概率。仿真结果表明，数学分析中推导的协同形成概率与协同形成的统计概率非常接近，并且所提出的COW通信方案由于有效接收OAM信号而可以获得比传统方案更高的频谱效率。
引用
@article{arxiv.2407.21444,
title = {Cooperative Orbital Angular Momentum Wireless Communications},
author = {Ruirui Chen and Wenchi Cheng and Jinyang Lin and Liping Liang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21444},
year = {2024}
}