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灵活天线启用无线系统的有效秩分析与优化:可移动天线还是压接天线?

信息论 2026-03-24 v1 math.IT

摘要

灵活天线技术最近成为下一代无线通信的关键使能器,能够有效利用空间自由度(DoF)。然而,现有常规指标(如频谱和能源效率)无法直接衡量不同灵活天线结构对空间DoF的可变性。为客观分析和比较不同灵活天线的空间DoF,引入有效秩作为两种主要灵活天线技术(即可移动天线MA和压接天线PA)启用的无线系统的指标,优化其在多时间槽上的天线位置。然而,MA和PA系统中有效秩最大化问题的固有非凸性和高计算复杂度使其难以求解。为规避这些问题,我们提出图注意力隐式分位数网络(GAIQN)和多智能体图注意力Q网络(MAGAQN)算法,通过天线定位提升MA和PA系统的有效秩。同时,设计了新颖的top-k动作选择方法,确保二维阵面上多个MA或同一波导上多个PA之间碰撞自由。仿真结果验证了我们提出的GAIQN和MAGAQN算法在与基准方法比较方面的有效性和优势,分别将有效秩提高至少1.6%和1.3%,同时始终确保灵活天线之间碰撞自由。此外,在相同数量的灵活天线下,MA系统支持更高的有效秩,而PA系统在可实现的空间DoF稳定性方面更优。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.20629,
  title  = {Effective Rank Analysis and Optimization of Flexible Antenna-Enabled Wireless Systems: Movable Antennas or Pinching Antennas?},
  author = {Cheng Yang and Dong Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20629},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 5 figures and 3 tables