Análisis del grado de libertad efectivo XL-MIMO en el plano cercano con tridimencionabilidad

Zhe WANG ,  

Jiayi ZHANG ,  

Wenhui YI ,  

Huahua XIAO ,  

Dusit NIYATO ,  

Bo AI ,  

Abstract

Este artículo aborda el problema del grado efectivo de libertad (EDoF) en sistemas XL-MIMO de múltiples entradas y salidas a gran escala. Se consideran dos arquitecturas de hardware XL-MIMO - basadas en matrices de antenas planas uniformes (UPA) y aperturas continuas (CAP) - así como dos modelos representativos de canales de campo cercano, un modelo de canal basado en la función de Green escalar y un modelo de canal que tiene en cuenta la tridimencionabilidad de la función de Green. En primer lugar, para el sistema XL-MIMO basado en UPA, se analiza su rendimiento EDoF mediante una matriz de canal discreta. Luego, para el sistema XL-MIMO basado en CAP, se construye un marco analítico del rendimiento EDoF, aplicable a un plano CAP bidimensional, que utiliza un método de análisis asintótico y extiende los métodos de análisis de sistemas de segmento CAP unidimensional existentes. Los resultados del estudio muestran que, con el aumento del número de antenas, el rendimiento EDoF del sistema XL-MIMO basado en UPA se acerca al rendimiento del sistema XL-MIMO basado en el plano CAP. Además, los efectos de la multipolarización en el canal y el aumento de las dimensiones físicas del transmisor y el receptor contribuyen a mejorar el rendimiento EDoF.

Keywords

XL-MIMO a gran escala; comunicación de campo cercano; grado de libertad efectivo; efecto de multipolarización

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