Intelligent Reflecting Surface-Assisted Multi-User MISO Communication: Channel Estimation and Beamforming Design

波束赋形 预编码 信道状态信息 频道(广播) 计算机科学 衰退 基站 均方误差 发射机功率输出 干扰(通信) 人为噪声 无线 算法 电信 多输入多输出 统计 数学 发射机
作者
Qurrat-Ul-Ain Nadeem,Hibatallah Alwazani,Abla Kammoun,Anas Chaaban,Mérouane Debbah,Mohamed‐Slim Alouini
出处
期刊:IEEE open journal of the Communications Society [IEEE Communications Society]
卷期号:1: 661-680 被引量:341
标识
DOI:10.1109/ojcoms.2020.2992791
摘要

The concept of reconfiguring wireless propagation environments using intelligent reflecting surfaces (IRS)s has recently emerged, where an IRS comprises of a large number of passive reflecting elements that can smartly reflect the impinging electromagnetic waves for performance enhancement. Previous works have shown promising gains assuming the availability of perfect channel state information (CSI) at the base station (BS) and the IRS, which is impractical due to the passive nature of the reflecting elements. This paper makes one of the preliminary contributions of studying an IRS-assisted multi-user multiple-input single-output (MISO) communication system under imperfect CSI. Different from the few recent works that develop least-squares (LS) estimates of the IRS-assisted channel vectors, we exploit the prior knowledge of the large-scale fading statistics at the BS to derive the Bayesian minimum mean squared error (MMSE) channel estimates under a protocol in which the IRS applies a set of optimal phase shifts vectors over multiple channel estimation sub-phases. The resulting mean squared error (MSE) is both analytically and numerically shown to be lower than that achieved by the LS estimates. Joint designs for the precoding and power allocation at the BS and reflect beamforming at the IRS are proposed to maximize the minimum user signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) subject to a transmit power constraint. Performance evaluation results illustrate the efficiency of the proposed system and study its susceptibility to channel estimation errors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王肖宁完成签到,获得积分10
刚刚
JL麟完成签到,获得积分10
刚刚
唄肯妮完成签到,获得积分10
1秒前
YAN完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小确幸发布了新的文献求助10
2秒前
酷波er应助chongmu采纳,获得10
2秒前
DMF完成签到,获得积分10
2秒前
我是老大应助fy采纳,获得10
3秒前
学术虫发布了新的文献求助10
3秒前
CodeCraft应助长情的小鸽子采纳,获得10
3秒前
无辜的夏兰完成签到,获得积分10
3秒前
Wxj246801发布了新的文献求助10
3秒前
刘爽123发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
zhonglv7应助mayberichard采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
bikegu完成签到,获得积分10
4秒前
Yolo完成签到,获得积分10
4秒前
hgreh完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
安详凡松完成签到,获得积分10
5秒前
mengwensi完成签到,获得积分10
5秒前
TFBOY完成签到,获得积分10
6秒前
现实的幻露完成签到,获得积分10
6秒前
无敌大好人完成签到,获得积分10
6秒前
感性的荆完成签到,获得积分10
6秒前
小巧鹤给小巧鹤的求助进行了留言
6秒前
yy完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
小瓶完成签到,获得积分10
8秒前
相思赋予谁完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
8秒前
标致冰枫完成签到,获得积分10
8秒前
爱吃糖果的小象完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7987796
关于积分的说明 16601613
捐赠科研通 5268138
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810845
邀请新用户注册赠送积分活动 1790976
关于科研通互助平台的介绍 1658067