迈向近场三维点波束聚焦：可能性、挑战与应用案例
信息论
2024-08-20 v2 系统与控制
系统与控制
math.IT
摘要
点波束聚焦（Spot beamfocusing, SBF）是将信号功率聚焦于三维空间中一个小点状区域的过程，这可以通过使用透镜和反射镜等传统工具进行硬调谐（hard-tuned, HT），或使用现代大规模智能表面相控阵进行电子重配置（electronically reconfigured, ER）。ER-SBF可成为下一代6G无线网络的关键使能技术（key enabling technology, KET），为许多未来无线应用领域带来益处，如无线通信与安全、中距离高功率安全无线充电器、医疗与健康、物理学等。尽管近场HT-SBF和ER波束聚焦已在文献中有所研究并在工业中得到应用，但目前尚无对ER-SBF的不同方面及其未来应用，特别是针对下一代无线技术中的非光学（毫米波、亚太赫兹和太赫兹）电磁波的全面研究，这正是本文的目的所在。本文将探讨ER-SBF背后的理论概念、实现ER-SBF的不同天线技术、采用基于机器学习（machine learning, ML）的方案以实现信道状态信息（channel-state-information, CSI）无关的ER-SBF，以及可从ER-SBF受益的不同实际应用领域。
引用
@article{arxiv.2401.08651,
title = {Towards Near-Field 3D Spot Beamfocusing: Possibilities, Challenges, and Use-cases},
author = {Mehdi Monemi and Mohammad Amir Fallah and Mehdi Rasti and Matti Latva-Aho and Merouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.08651},
year = {2024}
}