Modulating Intelligent Surfaces for Multiuser MIMO Systems: Beamforming and Modulation Design
Notice bibliographique
Résumé
This paper introduces a novel approach of utilizing the reconfigurable intelligent surface (RIS) for joint data modulation and signal beamforming in a multi-user downlink cellular network by leveraging the idea of backscatter communication. We present a general framework in which the RIS, referred to as modulating intelligent surface (MIS) in this paper, is used to: <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$i$ </tex-math></inline-formula>) beamform the signals for a set of users whose data modulation is already performed by the base station (BS), and at the same time, <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$ii$ </tex-math></inline-formula>) embed the data of a different set of users by passively modulating the deliberately sent carrier signals from the BS to the RIS. To maximize each user’s spectral efficiency, a joint non-convex optimization problem is formulated under the sum minimum mean-square error (MMSE) criterion. Alternating optimization is used to divide the original joint problem into two tasks of: <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$i$ </tex-math></inline-formula>) separately optimizing the MIS phase-shifts for passive beamforming along with data embedding for the BS- and MIS-served users, respectively, and <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$ii$ </tex-math></inline-formula>) jointly optimizing the active precoder and the receive scaling factor for the BS- and MIS-served users, respectively. While the solution to the latter joint problem is found in closed-form using traditional optimization techniques, the optimal phase-shifts at the MIS are obtained by deriving the appropriate optimization-oriented vector approximate message passing (OOVAMP) algorithm. Moreover, the original joint problem is solved under both ideal and practical constraints on the MIS phase shifts, namely, the unimodular constraint and assuming each MIS element to be terminated by a variable reactive load. The proposed MIS-assisted scheme is compared against state-of-the-art RIS-assisted wireless communication schemes and simulation results reveal that it brings substantial improvements in terms of system throughput while supporting a much higher number of users.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».