[pt] Este estudo propõe diferentes métodos de processamento de transmissão a
nível de símbolo para diversas configurações MIMO multiusuário. Primeiro,
dois pré-codificadores a nível de símbolo são desenvolvidos considerando
uma estrita restrição de potência por antena e modulação PSK para informações de estado de canal perfeito e imperfeito. Então, uma configuração
MIMO em larga escala é considerada onde o consumo de energia dos front
ends de radiofrequência produz um gargalo para a realização de sistemas
MIMO com eficiência energética. Com isso, recursos de redução de energia,
como sinalização de envelope constante e quantização de baixa resolução,
são aplicados para permitir implantações de baixo custo, com baixo impacto
ambiental e melhor cobertura. Neste contexto, a formulação da mínima probabilidade de erro de símbolo é considerada como o critério de projeto para
o caso de símbolos de dados QPSK e, para modulação PSK arbitrária, o
estudo propõe a nova formulação de mínima probabilidade de erro de símbolo vinculada ao limitante da união. Com base nestes critérios, o estudo
propõe diferentes pré-codificadores de baixa resolução a nível de símbolo,
baseados no método de busca parcial gananciosa e no algoritmo proposto
de branch-and-bound qualidade de serviço. Finalmente, é considerado um
sistema MIMO multiusuário virtual com modulação PSK realizado através
da utilização de um transmissor baseado em superfícies inteligentes reconfiguráveis. Com esta estrutura, este estudo considera modelos de superfície
inteligentes reconfiguráveis de alta resolução e com mudança de fase discreta. Com essas estruturas, o estudo deriva problemas de minimização de
potência a nível de símbolo sob restrições de qualidade de serviço. Tanto
a probabilidade de erro de símbolo quanto a probabilidade de erro de símbolo vinculada ao limitante da união são consideradas para a formulação da
qualidade do serviço. Os problemas são resolvidos utilizando um método de
bissecção e um método branch-and-bound para elementos refletores de alta
e baixa resolução, respectivamente. / [en] This study proposes different symbol-level transmit processing methods for diverse multiuser MIMO setups. First, two symbol-level precoders are developed considering a strict per-antenna power constraint and PSK modulation for perfect and imperfect channel state information. Then, a large-scale MIMO setup is considered where the energy consumption of the radio frequency front ends yields a bottleneck for realizing energy efficient MIMO systems. With this, power reduction features such as constant envelope signaling and low-resolution quantization are applied to enable
low-cost deployments, with low environmental impact, and better coverage.
In this context, the minimum symbol-error probability formulation is con
sidered as the design criterion for the case of QPSK data symbols, and, for
arbitrary PSK modulation, the study proposes the novel minimum union
bound symbol-error probability formulation. Based on these criteria the
study proposes different low-resolution symbol-level precoders based on the
partial greedy search method and the proposed quality-of-service branch and bound algorithm.
Finally, a virtual multiuser MIMO system with PSK modulation realized
via the reconfigurable intelligent surface-based passive transmitter setup is
considered. Under this framework, this study considers both high-resolution
and discrete phase shift reconfigurable intelligent surface models. With these
frameworks, the study derives symbol-level power minimization problems
under quality of service constraints. Both the symbol-error probability
and union-bound symbol-error probability are considered for the quality of
service formulation. The problems are solved by utilizing a bisection method
and a branch-and-bound method for high and low-resolution reflecting
elements, respectively.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:69611 |
| Date | 13 March 2025 |
| Creators | ERICO DE SOUZA PRADO LOPES |
| Contributors | LUKAS TOBIAS NEPOMUK LANDAU, LUKAS TOBIAS NEPOMUK LANDAU |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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