基于旋转均匀线性阵列的分布式MIMO网络用于室内场景下的瑞利衰落

第五代（5G）无线通信网络原生支持机器类型通信（MTC）用例。尽管如此，当前的5G网络无法完全满足大多数MTC用例对延迟、可靠性和连接设备数量等严苛要求的要求。产业界和学术界一直在推动从5G向第六代（6G）网络的演进。其中一个主要新特性是采用分布式多输入多输出（D-MIMO）网络。然而，大多数研究D-MIMO的工作都考虑到不具备运动能力的天线阵列，尽管最近的一些研究表明，这可能会带来显著的性能提升。本文提出了采用配备旋转均匀线性阵列（RULA）的接入点（AP）以实现这一目标。考虑到空间相关的瑞利衰落模型，由中心处理单元联合计算RULA的最优角度位置作为活动设备位置的函数，以粒子群优化为方法。在考虑位置估计不准确的影响后，我们的数值结果表明，RULA的最优旋转在平均每用户频谱效率方面带来了显著的性能提升。改进幅度随着线-of-sight 分量强度的增大而增大。给定总天线数量，我们研究了接入点数量与每个接入点天线数量之间的权衡，揭示了静态ULA和RULA配备AP的情况下的最优AP数量。