流体天线系统：关于中断概率与分集增益的新见解

为实现创新性应用与服务，工业界与学术界正探索第六代（6G）通信的新技术。有前景的候选者之一是流体天线系统（FAS）。与现有系统不同，FAS 是一种新颖的通信技术，其天线可在给定空间内自由改变位置与形状。相比传统系统，这一独特能力有潜力提供更高的分集和无干扰通信。然而，由于 FAS 的系统特性难以分析，其性能极限仍不清楚。为此，我们以闭式表达式近似 FAS 的中断概率与分集增益。随后我们提出一种具有 $N^{*}$ 个端口的次优 FAS，其中相比具有 $N^{*}-1$ 个端口的 FAS 可获得显著增益，而具有 $N^{*}+1$ 个端口的 FAS 相较所提次优 FAS 仅带来边际改善。本文还给出分析与仿真结果，以揭示影响 FAS 性能的关键因素。限于具有一个活跃射频（RF）链的系统，我们表明所提次优 FAS 在中断概率上优于单天线（SISO）系统与选择合并（SC）系统。有趣的是，当给定空间为 $\frac{\lambda}{2}$ 时，具有一个活跃 RF 链的所提次优 FAS 的中断概率接近具有多个活跃 RF 链的最大比合并（MRC）系统。