基于波前变换的移动场景下超大规模天线阵列近场信道预测
信息论
2024-07-23 v2 math.IT
摘要
本文探讨了超大规模天线阵列(ELAA)通信系统中的移动性问题。为了解决移动场景下 ELAA 球面波前导致的性能损失,我们提出了一种基于波前变换的矩阵束(WTMP)信道预测方法。具体而言,我们设计了一个矩阵将球面波前转换为更接近平面波的新波前。我们还设计了一个时频投影矩阵来捕获时变路径延迟。此外,我们采用矩阵束(MP)方法来估计信道参数。我们提出的 WTMP 方法能够在预测未来信道时减轻近场辐射的影响。理论分析表明,当基站(BS)天线数量足够大时,所设计的矩阵渐近地由 BS 天线阵列与散射体或用户之间的角度和距离决定。对于移动场景下的 ELAA 通信系统,我们证明了预测误差随着 BS 天线数量的增加而收敛于零。仿真结果表明,我们设计的变换矩阵有效减轻了近场效应,并且我们提出的 WTMP 方法能够克服 ELAA 移动性挑战,逼近静态场景下的性能。
引用
@article{arxiv.2312.02175,
title = {Wavefront Transformation-based Near-field Channel Prediction for Extremely Large Antenna Array with Mobility},
author = {Weidong Li and Haifan Yin and Ziao Qin and Merouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02175},
year = {2024}
}