论维柔性天线系统可维护性：基于故障-维修视角

压指天线系统（PASS）通过对介质波导上压指天线的最优布置，实现无线信道的可重构性。本文提出了统一的分析框架，用于刻画PASS的可维护性。在该框架中，随机的波导故障与维修通过将波导寿命与维修时间建模为指数分布随机变量来描述，分别由故障率和维修率进行特征化。波导的运行状态由两状态连续时间马尔可夫链描述，其通过分析波导处于工作或故障状态的转移概率与稳态概率。将波导运行状态的随机性纳入传输速率后，利用非零速率概率（PNR）和停机概率（OP）来刻画系统可维护性。本文将该框架应用于采用单根长波导的传统PASS以及由多个短波导段组成的分段波导压指天线系统（SWAN），分别在分段切换（SS）和分段聚合（SA）两种运行协议下进行分析。推导了两种架构的PNR和OP的闭式表达式，并分析了其相对于服务区域大小和分段数量的比例律。证明了基于SS和基于SA的SWAN均实现更高的PNR和更低的OP，这确认了分段技术带来的可维护性优势。数值结果表明：i）SWAN相对于传统PASS的可维护性提升随分段数量的增加而增大；ii）SA相对于SS提供更强的可维护性。