双极化 XL-MIMO 系统中的近-远场边界问题回顾
信息论
2025-02-21 v1 math.IT
摘要
极大规模多输入多输出（XL-MIMO）预计将是未来第六代（6G）网络中的重要技术。与传统单极化 XL-MIMO 相比，后者仅在一个极化方向上传输和接收信号，双极化 XL-MIMO 通过提高复用性能实现更高的数据速率，因此成为本文的关注焦点。由于阵列孔径增大，近-远场区域在 XL-MIMO 通信中变得不可忽略，这使得准确的近-远场边界表征成为必要。然而，现有的边界仅针对单极化系统开发，仅考虑阵列元素之间的相位或功率差异，忽略了双极化 XL-MIMO 系统中横向极化差异（XPD）的变化，这会损害发射协方差优化性能。在本文中，我们通过考虑 XPD 差异，重新审视了双极化 XL-MIMO 系统的近-远场边界，这面临着以下挑战。与现有的近-远场边界不同，后者仅需考虑同极化信道分量，而要为双极化 XL-MIMO 系统推导边界，需要对同极化和横向极化分量的联合效应进行建模。为此，我们对 XPD 在天线之间的变化进行建模，并引入非均匀 XPD 距离来补充现有的近-远场边界。基于新的距离准则，我们提出了一种高效的传输协方差优化方案。数值结果验证了我们的分析，并证明了所提出算法的有效性。
引用
@article{arxiv.2502.14694,
title = {Revisiting Near-Far Field Boundary in Dual-Polarized XL-MIMO Systems},
author = {Shuhao Zeng and Boya Di and Hongliang Zhang and Zhu Han and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.14694},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 8 figures