Continuous-Aperture Array (CAPA)-Based Wireless Communications: Capacity Characterization
Notice bibliographique
Résumé
The capacity limits of continuous-aperture array (CAPA)-based wireless communications are characterized. To this end, an analytically tractable transmission framework is established for both uplink and downlink CAPA systems. Based on this framework, closed-form expressions for the single-user channel capacity are derived. The results are further extended to a multiuser case by characterizing the capacity limits of a two-user channel and proposing the associated capacity-achieving decoding and encoding schemes. In the uplink case, the capacity-achieving detectors and sum-rate capacity are derived, and the capacity region is characterized. In the downlink case, the uplink-downlink duality is established by deriving the uplink-to-downlink and downlink-to-uplink transformations under the same power constraint, based on which the optimal source current distributions and the achieved sum-rate capacity and capacity region are characterized. For comparison, the uplink and downlink sum-rates achieved by the linear zero-forcing scheme are also analyzed. To gain further insights, several case studies are presented by specializing the derived results into various array structures, including the planar CAPA, linear CAPA, and planar spatially discrete array (SPDA). Numerical results are provided to reveal that the channel capacity achieved by CAPAs converges towards a finite upper bound as the aperture size increases; and CAPAs offer superior capacity over the conventional SPDAs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».