有限块长下MIMO准静态瑞利衰落信道中的无源随机接入

本文探讨了在MIMO准静态瑞利衰落信道中，具有随机且未知数量的活跃用户${\rm{K}}_a$的无源随机接入(URA)的基本极限。首先，我们推导了错误估计活跃用户数量的概率上界。我们证明该概率随接收天线数量指数衰减并最终消失，而随功率和块长增加则趋于平稳。然后，我们推导了每个活跃用户以块长$n$可靠传输$J$比特所需的最小每比特能量的非渐近可达界和逆界。数值结果验证了我们边界的紧致性，表明它们为评估现有方案提供了基准。由于活跃用户数量的不确定性而额外需要的每比特能量随$\mathbb{E}[{\rm{K}}_a]$的增加而减少。与使用个体码本的随机接入相比，URA范式实现了更高的频谱和能量效率。此外，使用分布在球面上的码字在非渐近区域优于高斯随机编码方案。