混合数字-模拟 Airy 束形用于近场多用户通信

6G 网络对高数据率的需求推动了向更高频率和更大天线景顾的转变，导致出现近场通信。在近场区域，球面波可实现束形聚焦以增强接收功率。然而，高频聚焦束因直线轨迹而对普遍障碍物高度敏感。特别是在混合预编码的多用户通信中，聚焦束因潜在的多用户链路阻塞而导致频谱效率受损。本文提出一种基于 Airy 束形的多用户传输方案。首先发展出具有弯曲轨迹的近场 Airy 前波，以应对被阻塞的信道，具备绕过障碍物和能量集中于两大功能。此外，设计了一种低复杂度的基于 Airy 束形的多用户通信方案。具体地，通过分层 Airy 束形训练获得能够绕过障碍物且与用户对齐的 Airy 束。然后，利用所选 Airy 束配置模拟束形器，以实现无需获取完整信道状态信息的多用户障碍物避让接入。最后，利用数字束形器进一步抑制用户间干扰。在仿真中，束形图表明所提出的 Airy 束形成功地绕过阻塞并与多个用户对齐。跨典型 mmWave 至 THz 频段，所提出方案在频谱效率方面优于传统聚焦束形。