Dynamic Control of Reconfigurable Intelligent Surfaces: An IC-Based MOS Varactor Approach
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Notice bibliographique
Résumé
Reconfigurable intelligent surfaces (RISs) are recognized as a fundamental enabler for improving energy efficiency in 6G and future networks. However, the power consumption and the reconfiguration delay still need improvement for what is required at GHz frequencies, thus delaying their commercial adaptation. On that regard, this study proposes the incorporation of Integrated Circuits (ICs) with MOS varactor loadings as part of the RIS framework, to improve power consumption and speed, while having precise tuning of the reflection phase for individual unit-cells. The presented circuit design features an asynchronous digital circuit responsible for transmitting binary streams to digital-to-analogue converters, which in turn, bias MOS varactors that are directly connected to each unit-cell within the RIS. The use of asynchronous digital control circuits facilitates the development of ultra-low power, high-speed ICs, thereby enhancing the dynamic scalability of the RIS system. Simulated results of the asynchronous circuit are presented on a mature, cost-effective, CMOS 0.18 μm process technology, showing static power consumption of 40,63 μW, dynamic energy consumption of 474.43 pJ and reconfiguration delay of 23.38 ns. The simulations are accompanied by a scalability analysis and a discussion of potential capabilities, offering valuable insights for the future of ICs on RIS systems. The proposed approach and circuit provide flexibility and performance to RIS systems not achievable with conventional control systems due to their benefits of using clockless networking communication.
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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