Joint Active and Passive Beamforming Design for IRS-Assisted Multi-User MIMO Systems: A VAMP-Based Approach
Notice bibliographique
Résumé
This paper tackles the problem of joint active and passive beamforming optimization for an intelligent reflective surface (IRS)-assisted multi-user downlink multiple-input multiple-output (MIMO) communication system under both ideal and practical IRS phase shifts. We aim to maximize the spectral efficiency of the users by minimizing the sum mean square error (MSE) of the users’ received symbols. For this, a joint non-convex optimization problem is formulated under the sum minimum mean square error (MMSE) criterion. Alternating minimization is used to break the original joint optimization problem into the separate optimization of the active precoding matrix for the base station (BS) and the matrix of phase shifts for the IRS. While the MMSE active precoder is obtained in closed-form, the IRS phase shifts are optimized iteratively using a modified version (developed in this paper) of the vector approximate message passing (VAMP) algorithm. Moreover, the underlying joint optimization problem is solved under two different models for the IRS phase shifts, namely by assuming <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$i$ </tex-math></inline-formula> ) a unimodular (i.e., ideal) constraint on the reflection coefficients and <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$ii$ </tex-math></inline-formula> ) a more practical reflection elements termination by a variable reactive load (which inherently introduces the phase-dependent amplitude attenuation in the IRS phase shifts). Simulation results are presented to illustrate the performance of the proposed method under both perfect and imperfect channel state information (CSI) and to show the effect of the practical constraint on the system throughput. The results validate the superiority of the proposed method over the state-of-the-art techniques both in terms of throughput and computational complexity.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».