全息 MIMO 多细胞通信
信号处理
2025-02-25 v1
摘要
金属化学天线因其简化的硬件、大幅度减小的尺寸、功耗和成本而具有吸引力，适用于下一代无线网络。本文研究了在实际每站射频（RF）链功率约束下，利用全息多输入多输出（HMIMO）辅助的多细胞系统。在基站（BS）和用户处拥有多个天线后，我们设计基带数字预编码器和 HMIMO 金属化学元件的调谐响应，以最大化加权总用户速率。具体而言，在块坐标下降（BCD）和加权最小均方误差（WMMSE）技术框架下，我们推导了不要求二分搜索和矩阵求逆的基带预编码器的低复杂度闭式解。然后，对于在二进制调谐约束下的 HMIMO 金属化学元件设计，我们首先提出一种利用二次问题中隐藏凸性（HC）的低复杂度次优算法，得到闭式解；进一步提出一种加速球面解码（SD）的算法，可在迭代中给出全局最优解。对于在洛伦兹约束相位模型下的 HMIMO 金属化学元件设计，我们提出一种最大化-最小化（MM）算法，在每个迭代步骤中都有闭式解。此外，在简化的多输入单输出（MISO）场景下，我们推导了 HMIMO 在二进制和洛伦兹调谐约束下的下行信噪比（SNR）的比例定律，并理论上与传统全数字/混合阵列进行了比较。仿真结果表明，我们的算法在基准方法和传统阵列方面都表现出色。
引用
@article{arxiv.2502.16669,
title = {Holographic MIMO Multi-Cell Communications},
author = {Kangda Zhi and Tianyu Yang and Shuangyang Li and Yi Song and Tuo Wu and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16669},
year = {2025}
}
备注
13 pages