Modulation de l'Index de Chemin Spatial dans la Bande mmWave/THz pour la Détection et les Communications Intégrées

Alors que la demande de connectivité sans fil continue de croître, les réseaux sans fil de cinquième génération et au-delà explorent de nouvelles manières d'utiliser efficacement le spectre sans fil et de réduire les coûts matériels. Une telle approche est l'intégration des paradigmes de détection et de communication (ISAC) pour accéder conjointement au spectre. Les études récentes sur l'ISAC se sont concentrées sur les bandes millimétriques supérieures et les bandes de faible térahertz afin d'exploiter des largeurs de bande ultralarges. À ces fréquences, des beamformers hybrides utilisant moins de chaînes radiofréquences sont employés pour compenser des matériels coûteux, mais au détriment de gains de multiplexage réduits. Le beamforming large bande souffre également de l'effet de séparation des faisceaux résultant des beamformers analogiques indépendants des sous-porteuses (SI). Pour surmonter ces limitations, nous introduisons une architecture de modulation de l'index de chemin spatial (SPIM) ISAC, qui transmet des bits d'information supplémentaires en modulant les chemins spatiaux entre la station de base et les utilisateurs de communication. Nous concevons les beamformers SPIM-ISAC en estimant à la fois les paramètres radar et de communication à travers nos algorithmes proposés, conscients de la séparation des faisceaux. Nous développons ensuite une famille de techniques de beamforming hybride - hybride, SI, analogique-dépendante des sous-porteuses uniquement, et beamformers conscients de la séparation des faisceaux - pour le SPIM-ISAC. Des expériences numériques démontrent que l'approche proposée présente une performance d'efficacité spectrale considérablement améliorée en présence de séparation des faisceaux par rapport même aux beamformers non-SPIM entièrement numériques.