3-D 全息 MIMO 系统性能的系统评估：Clarke、Kronecker 与 3GPP 模型
信号处理
2026-04-30 v2
摘要
全息多输入多输出 (MIMO) 已成为 6G 网络的关键使能技术，然而传统平面实现在亚波长间距下受到空间相关性和互耦，严重限制有效自由度 (EDOF) 和信道容量。三维 (3-D) 全息 MIMO 通过利用体积阵配置克服这些限制，扩大有效孔径，释放额外的空间模式。本工作首次系统性评估了在 Clarke、Kronecker 和标准化第 3 代合作计划 (3GPP) 信道模型下，3-D 阵列的性能，同时纳入电磁 (EM) 特征，如互耦和辐射效率。 analytical derivations 和全波仿真结果表明，3-D 架构在 EDOF、束宽和容量方面均优于平面基线。在 3GPP 城市宏号信道中，水平元素间距为 0.3 个 lambda 时，3-D 配置比传统 2-D 阵列提高约 20% 的容量，确认了体积设计在真实条件下的稳健性和可扩展性。这些发现弥合了理论可行性与实际部署之间的鸿沟，为下一代 6G 基站阵列提供了设计指导。
引用
@article{arxiv.2511.01780,
title = {On Systematic Performance of 3-D Holographic MIMO: Clarke, Kronecker, and 3GPP Models},
author = {Quan Gao and Shuai S. A. Yuan and Zhanwen Wang and Wanchen Yang and Chongwen Huang and Xiaoming Chen and Wei E. I. Sha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.01780},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 17 figures