面向下行多用户 OAM 无线回传的联合空分与同轴复用
信息论
2021-10-19 v1 信号处理
math.IT
摘要
射频（RF）轨道角动量（OAM）提供了一种在同一频率信道上复用一组正交模式以实现高频谱效率（SE）的新方法。然而，现有关于 OAM 无线通信的研究主要集中于视距（LoS）场景下的点对点传输。在本文中，我们提出了一种基于均匀圆阵（UCA）的下行多用户 OAM（MU-OAM）无线回传总体方案，用于广播网络，可实现联合空分与同轴复用（JSDCM）。所提出的下行 MU-OAM 无线回传系统的一个显著特征是，其信道矩阵完全由每个小基站（SBS）的位置表征，与子载波数和天线数无关，这避免了传统下行多用户多输入多输出（MU-MIMO）无线回传系统所需的大信道矩阵估计。随后，我们提出了一种基于 OAM 的多用户距离和到达角（AoA）估计方法，该方法能够以灵活数量的训练符号同时估计多个 SBS 的位置。利用估计出的距离和 AoA，应用 MU-OAM 预处理方案以消除下行 MU-OAM 信道中的同模与模间干扰。最后，将所提方法扩展至配备均匀同心圆阵（UCCA）的下行 MU-OAM-MIMO 无线回传系统，该系统可实现远高于传统 MU-MIMO 系统的频谱效率（SE）和能量效率（EE）。数学分析与仿真结果均验证了所提方案能有效消除实际下行 MU-OAM 信道的两种干扰，并逼近理想 MU-OAM 信道的性能。
引用
@article{arxiv.2110.09123,
title = {Joint Spatial Division and Coaxial Multiplexing for Downlink Multi-User OAM Wireless Backhaul},
author = {Wen-Xuan Long and Rui Chen and Marco Moretti and Jian Xiong and Jiandong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.09123},
year = {2021}
}