轨迹自适应波束赋形：迈向无波束管理的近场通信
信号处理
2025-08-13 v1
摘要
对毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）频段等更高无线载波频率的追求，预示着下一代无线网络在数据吞吐量和频谱效率方面将得到大幅提升。然而，这些增益的代价是严重的路径损耗以及由于用户移动性而增加的波束失准风险，这在近场通信中尤为突出。传统解决方案依赖于极端的定向波束赋形和通过波束管理进行的频繁波束更新，但此类技术会带来巨大的计算和信令开销。为此，我们提出了一种名为轨迹自适应波束赋形（TABS）的新方法，该方法通过塑造电磁波前以跟随用户预定义的轨迹，从而消除了对实时波束管理的需求。受光学中自加速光束的启发，TABS 将能量沿着与用户运动相对应的预定义弯曲路径集中，而无需实时波束重配置。我们进一步引入了一个专用的量化指标来表征 TABS 框架下的性能。全面的仿真证实了 TABS 在链路性能、开销降低和实现复杂度方面的优越性。
引用
@article{arxiv.2508.08894,
title = {Trajectory-adaptive Beam Shaping: Towards Beam-Management-Free Near-field Communications},
author = {Sicong Ye and Yulan Gao and Ming Xiao and Peng Wang and Marios Poulakis and Ulrik Imberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08894},
year = {2025}
}