PofoliaPofolia ile paylaşıldı

IEEE Transactions on Communications· 2025Q1

Sıkıştırma Anten Sistemleri için Modelleme ve Işın Oluşturma Optimizasyonu

Modeling and Beamforming Optimization for Pinching-Antenna Systems

Zhaolin Wang, Chongjun Ouyang, Xidong Mu, Yuanwei Liu ve diğerleri

Kısa özet

Sıkıştırma Anten Sistemleri (PASS) için yeni bir fizik tabanlı model, geleneksel ve devasa MIMO'ya kıyasla %95'in üzerinde iletim gücü azaltımı sağlıyor ve düşük karmaşıklıklı sıfır zorlamalı (ZF) ışın oluşturma algoritması, ceza tabanlı yönteme benzer performans gösteriyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • PASS için fizik tabanlı bir model, sıkıştırma antenini yönlü bir kuplör olarak temsil eden eşleşmiş mod teorisi kullanılarak geliştirilmiştir.
  • İletim ve sıkıştırma ışın oluşturmanın ortak optimizasyonu için bir iletim gücü minimizasyonu problemi formüle edilmiştir.
  • Düşük karmaşıklıklı sıfır zorlamalı (ZF) tabanlı bir algoritma, ceza tabanlı alternatif optimizasyon algoritmasıyla karşılaştırılabilir performans elde eder.
  • PASS teknolojisi, geleneksel ve devasa MIMO sistemlerine kıyasla iletim gücünü %95'in üzerinde azaltır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

The Pinching-Antenna SyStem (PASS) is a revolutionary flexible antenna technology designed to enhance wireless communication by establishing strong line-of-sight (LoS) links, reducing free-space path loss and enabling antenna array reconfigurability. PASS uses dielectric waveguides with low propagation loss for signal transmission, radiating via a passive pinching antenna, which is a small dielectric element applied to the waveguide. This paper first proposes a physics-based hardware model for PASS, where the pinching antenna is modeled as an open-ended directional coupler, and the electromagnetic field behavior is analyzed using coupled-mode theory. A simplified signal model characterizes the coupling effect between multiple antennas on the same waveguide. Based on this, two power models are proposed: equal power and proportional power models. Additionally, a transmit power minimization problem is formulated/studied for the joint optimization of transmit and pinching beamforming under both continuous and discrete pinching antenna activations. Two algorithms are proposed to solve this multimodal optimization problem: the penalty-based alternating optimization algorithm and a low-complexity zero-forcing (ZF)-based algorithm. Numerical results show that 1) the ZF-based low-complexity algorithm performs similarly to the penalty-based algorithm, 2) PASS reduces transmit power by over 95% compared to conventional and massive MIMO, 3) discrete activation causes minimal performance loss but requires a dense antenna set to match continuous activation, and 4) the proportional power model yields performance comparable to the equal power model.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. IEEE Transactions on Communications, 2025 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Havacılık ve Uzay Mühendisliği

Aerospace EngineeringEngineering