Multiple-antenna technologies are advancing toward the development of extremely large aperture arrays and the utilization of extremely high frequencies, driving the progress of next-generation multiple access (NGMA). This evolution is accompanied by the emergence of near-field communications (NFC), characterized by spherical-wave propagation, which introduces additional range dimensions to the channel and enhances system throughput. In this context, a tutorial-based primer on NFC is presented, emphasizing its applications in multiuser communications and multiple access (MA). The following areas are investigated: \romannumeral1) the commonly used near-field channel models are reviewed along with their simplifications under various near-field conditions. \romannumeral2) Building upon these models, the information-theoretic capacity limits of NFC-MA are analyzed, including the derivation of sum-rate capacity and capacity region, and their upper limits for both downlink and uplink scenarios. \romannumeral3) A detailed investigation of near-field multiuser beamforming design is presented, offering low-complexity and effective NFC-MA design methodologies in both the spatial and wavenumber (angular) domains. Throughout these investigations, near-field MA is compared with its far-field counterpart to highlight its superiority and flexibility in terms of interference management, thereby laying the groundwork for achieving NGMA.


翻译:多天线技术正朝着极大孔径阵列的构建与极高频谱的利用方向发展,推动着下一代多址接入(NGMA)的演进。这一发展伴随着以球面波传播为特征的近场通信(NFC)的出现,其为信道引入了额外的距离维度并提升了系统吞吐量。在此背景下,本文提供了一篇基于教程的近场通信导论,重点阐述其在多用户通信与多址接入(MA)中的应用。具体研究内容包括:\romannumeral1) 回顾了常用的近场信道模型及其在不同近场条件下的简化形式。\romannumeral2) 基于这些模型,分析了近场通信多址接入(NFC-MA)的信息论容量极限,包括下行链路与上行链路场景下的和速率容量、容量区域及其上界的推导。\romannumeral3) 详细研究了近场多用户波束成形设计,提出了在空间域与波数(角度)域中实现低复杂度且高效的近场通信多址接入设计方法。在整个研究过程中,通过将近场多址接入与其远场对应方案进行比较,突显了其在干扰管理方面的优越性与灵活性,从而为实现下一代多址接入奠定了基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

Near Field Communication,又称近距离无线通讯,是一种短距离的高频无线通讯技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点资料传输,在十公分(3.9英吋)内交换资料。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能在战场行动中的演进及伊朗案例
专知会员服务
4+阅读 · 4月18日
美AI公司Anthropic推出网络安全模型“Mythos”
专知会员服务
2+阅读 · 4月18日
【博士论文】面向城市环境的可解释计算机视觉
大语言模型的自改进机制:技术综述与未来展望
《第四代军事特种作战部队选拔与评估》
专知会员服务
1+阅读 · 4月18日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员