Two-Timescale Design for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Massive MIMO Systems With Imperfect CSI
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Notice bibliographique
Résumé
This paper investigates the two-timescale transmission scheme for reconfigurable intelligent surface (RIS)-aided massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems, where the beamforming at the base station (BS) is adapted to the rapidly-changing instantaneous channel state information (CSI), while the nearly-passive beamforming at the RIS is adapted to the slowly-changing statistical CSI. Specifically, we first consider a system model with spatially independent Rician fading channels, which leads to tractable expressions and offers analytical insights on the power scaling laws and on the impact of various system parameters. Then, we analyze a more general system model with spatially correlated Rician fading channels and consider the impact of electromagnetic interference (EMI) caused by any uncontrollable sources present in the considered environment. For both case studies, we apply the linear minimum mean square error (LMMSE) estimator to estimate the aggregated channel from the users to the BS, utilize the low-complexity maximal ratio combining (MRC) detector, and derive a closed-form expression for a lower bound of the achievable rate. Besides, an accelerated gradient ascent-based algorithm is proposed for solving the minimum user rate maximization problem. Numerical results show that, in the considered setup, the spatially independent model without EMI is sufficiently accurate when the inter-distance of the RIS elements is sufficiently large and the EMI is mild. In the presence of spatial correlation, we show that an RIS can better tailor the wireless environment. Furthermore, it is shown that deploying an RIS in a massive MIMO network brings significant gains when the RIS is deployed close to the cell-edge users. On the other hand, the gains obtained by the users distributed over a large area are shown to be modest.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 découle