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
汉堡包应助111采纳,获得10
刚刚
Youzi完成签到,获得积分10
刚刚
XXXX发布了新的文献求助10
刚刚
yfn完成签到,获得积分10
1秒前
1254完成签到 ,获得积分10
1秒前
CodeCraft应助fzzf采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
明亮白枫发布了新的文献求助10
2秒前
共享精神应助Niko采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
zxy发布了新的文献求助10
4秒前
舒适小笼包完成签到,获得积分10
4秒前
不霉发布了新的文献求助10
4秒前
喜羊羊发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
所所应助lulu采纳,获得10
5秒前
gky驳回了Orange应助
6秒前
6秒前
6秒前
机智发卡发布了新的文献求助10
6秒前
飞机炸弹完成签到,获得积分10
7秒前
刘晓楠发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
共享精神应助AlexanderChen采纳,获得10
7秒前
裴彤完成签到,获得积分10
7秒前
小水滴完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
高晨阳完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
karaha发布了新的文献求助10
10秒前
hjw发布了新的文献求助10
10秒前
博士发布了新的文献求助10
10秒前
裴彤发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
领导范儿应助明亮惜灵采纳,获得10
10秒前
整齐善斓发布了新的文献求助10
10秒前
yezi发布了新的文献求助10
11秒前
小蘑菇应助lnx采纳,获得10
11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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6214463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8039953
关于积分的说明 16755030
捐赠科研通 5302723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2825123
邀请新用户注册赠送积分活动 1803533
关于科研通互助平台的介绍 1663987