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 [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
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
张泽升完成签到,获得积分20
刚刚
光头流浪记完成签到,获得积分10
刚刚
year完成签到,获得积分10
刚刚
爆米花应助XuanWayne采纳,获得10
刚刚
leaf完成签到 ,获得积分0
刚刚
怡然的幻灵完成签到,获得积分10
刚刚
你怎么讨厌完成签到,获得积分10
1秒前
xuening发布了新的文献求助10
1秒前
CodeCraft应助超级幻巧采纳,获得10
1秒前
积极晓绿完成签到,获得积分10
1秒前
ChaiN完成签到,获得积分10
1秒前
蕤樾完成签到,获得积分10
2秒前
米米完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研小白完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
hola完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
星辰大海应助酷酷妙梦采纳,获得10
3秒前
4秒前
ldh完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
大浪淘沙完成签到 ,获得积分10
5秒前
甜美宛儿完成签到,获得积分10
5秒前
Whim应助Wefaily采纳,获得40
5秒前
cxh完成签到,获得积分10
5秒前
所所应助瓜豆瓜豆瓜采纳,获得30
6秒前
于扬发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
溜溜蛋完成签到,获得积分10
6秒前
橙以澄完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
花痴的三问完成签到,获得积分20
6秒前
decipher完成签到,获得积分10
7秒前
LLL完成签到,获得积分10
7秒前
SV完成签到 ,获得积分10
7秒前
烟泽亮发布了新的文献求助10
8秒前
傲天完成签到,获得积分10
8秒前
小du完成签到,获得积分20
8秒前
小薛完成签到,获得积分10
8秒前
ww发布了新的文献求助10
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6067010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7899200
关于积分的说明 16324856
捐赠科研通 5208880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786325
邀请新用户注册赠送积分活动 1769111
关于科研通互助平台的介绍 1647835