近场 MIMO 信道获取：几何辅助的反馈与传输设计
信号处理
2025-05-08 v1
摘要
近场 (NF) 视距 MIMO 系统通过利用基站 (BS) 和用户设备 (UE) 双方已知的阵列天线几何信息，实现了高效的信道状态信息 (CSI) 获取与预编码。本文引入了一种紧凑的 NF LoS MIMO 信道参数化方法，使用两个离开角 和一个 BS-UE 相对旋转角进行表征。第二个 AoD 的引入消除了传统 NF 信道参数化所必需的精细距离网格。为解决多用户 NF CSI 获取中用户特定的上行导频开销问题，我们提出了一种方案，使用从精心挑选的 BS 天线子集发送固定的、与 UE 无关的一组下行导频。在主导 LoS 条件下，仅需四个导频即可满足需求，Cramér-Rao 界 (CRB) 分析证实增加天线间距能提升估计精度。每个 UE 估计并量化其角度参数，并将其反馈给 BS 用于基于几何信息的 CSI 重构，从而无需全信道反馈。为增强对噪声、量化误差和非视距 分量的鲁棒性，我们引入了一种两阶段预编码方法。初始预编码由估计的 LoS CSI 计算得出，并通过双向空中接口 训练进行优化。此外，一种两步流分配策略降低了导频与计算开销。仿真表明，所提方法以显著更少的 OTA 迭代次数实现了高数据速率，逼近完美 CSI 的性能。
引用
@article{arxiv.2505.04305,
title = {Near-Field MIMO Channel Acquisition: Geometry-Aided Feedback and Transmission Design},
author = {Shima Eslami and Bikshapathi Gouda and Antti Tölli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04305},
year = {2025}
}