Overloaded Multiuser MISO Transmission with Imperfect CSIT
下一代无线通信网络所需的功能将是同时为大量具有异构CSIT质量和需求的设备提供服务的能力。在本文中，我们考虑重载MISO BC与两组CSIT质量。我们提出了一种传输方案，其中退化的符号叠加在顶部的空间复用符号。所开发的策略允许以非正交的方式为所有用户提供服务，分析表明，与现有方案相比，该策略具有更好的性能。此外，在自由度意义上的最优性。
2016-12-05 cs.IT math.IT
Fast Beam Training for IRS-Assisted Multiuser Communications
在这封信中，我们考虑一个智能反射面（IRS）辅助多用户通信系统，其中IRS被部署到一个接入点（AP）和多个用户之间提供虚拟的视线（LoS）链接。本文研究了基于码本的IRS无源波束形成问题，并针对IRS反射单元数目多的特点，研究了IRS反射波束训练的有效设计方法。与传统的单波束训练方法相比，本文提出了一种新的多波束训练方法，该方法将IRS反射单元划分为多个子阵，并设计了多个子阵的同时多波束转向。通过简单地比较随时间的接收信号功率，每个用户可以以高概率检测其最佳IRS波束方向，即使不像单波束训练那样搜索所有可能的波束方向。仿真结果表明，我们提出的多波束训练显着减少了传统的单波束训练的训练时间，但仍达到可比的IRS被动波束形成性能的数据传输。
2020-06-27 cs.IT cs.NI math.IT
Spatial Throughput Characterization for Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser System
智能反射面（IRS）是近年来提出的一种提高未来无线网络频谱和能量效率的解决方案，它通过调整大量低成本的无源反射元件，从而构建良好的无线传播环境。不同于以往的作品，专注于链路级的性能优化的IRS辅助无线系统，这封信的特点是一个单小区的多用户系统的空间吞吐量的辅助下，随机部署在小区中的多个IRS。仿真结果表明，我们的分析是有效的和IRS辅助系统优于全双工中继辅助的对应系统的空间吞吐量时，IRS的数量超过一定的值。此外，它表明，不同的部署策略IRS/主动中继应采取各自的吞吐量最大化。最后，它揭示了，给定的反射元件的IRS的总数，系统的空间吞吐量增加时，较少的IRS部署每个具有更多的反射元件，但在更多的空间变化的用户速率的成本。
2020-02-26 cs.IT math.IT
Delay Performance of the Multiuser MISO Downlink under Imperfect CSI and Finite Length Coding
我们使用随机网络演算来研究迫零波束形成的多用户MISO系统的延迟性能。首先，我们考虑理想的假设与长码字和完美的CSI在发射机，在那里我们观察到一个强大的信道硬化效应，结果在非常高的可靠性方面的最大延迟的应用程序。然后，我们研究了更现实的假设下，不完美的CSI和有限块长度信道编码的系统。这些影响导致干扰和传输错误，我们推导出封闭形式的下限和上限的错误概率。与理想情况相比，不完美的CSI和有限长度编码导致平均传输速率的大规模降级。令人惊讶的是，系统仍然保持与理想情况下相同的定性行为：只要平均传输速率高于到达速率，系统仍然可以实现相对于最大延迟的非常高的可靠性。
2018-06-26 cs.IT math.IT
Quantized CSI-Based Tomlinson-Harashima Precoding in Multiuser MIMO Systems
该文研究了在发射端基于量化信道状态信息（CSI）的多用户MIMO系统中Tomlinson-Harashima（TH）预编码的实现。与文献[1]中的结果相比，我们的方案适用于更一般的系统设置，其中系统中的用户数量可以小于或等于发射天线的数量。我们还研究了所提出的量化CSI为基础的TH预编码方案的可实现的平均和速率。给出了信道状态信息量化后系统的平均和速率的上界以及信道状态信息量化后系统的平均和速率损失的上界表达式。我们还提出了一些数值结果。结果表明，无论是在理想信道状态下还是在量化信道状态下，非线性TH预编码都能获得比线性迫零预编码更好的性能。此外，我们推导的TH预编码的平均速率损失的上界收敛到真实速率损失的速度比在[2]中获得的迫零预编码的速度更快，因为反馈比特数变大。分析和数值结果表明，非线性预编码比线性预编码更容易受到不完美CSI的影响。
2014-08-03 cs.IT math.IT
Joint Active and Passive Beamforming for Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser MIMO Communications
研究了智能反射面（IRS）辅助多用户多输入多输出系统中以加权和速率最大化为目标的主被动波束联合优化问题。我们表明，这个问题可以通过矩阵加权均方误差最小化等价解决。特别地，对于无源IRS波束形成的优化，我们首先提出了一种基于流形优化的具有优良性能的迭代算法。通过使用矩阵分式规划技术，以获得一个更容易处理的目标函数，然后我们提出了一个低复杂度的优化-最小化方法的基础上。数值结果验证了我们所提出的算法的收敛性和显着的性能改善的通信场景没有IRS的援助。
2021-01-27 cs.IT math.IT
Sum-Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink Systems with Self-sustainable IRS
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信辅助下的自我可持续的智能反射表面（IRS），它可以收获的功率从接收到的信号。我们研究了联合设计的波束形成器在接入点（AP）和相移和功率收获时间表在IRS最大化的系统和速率。该设计被制定为一个非凸优化问题，考虑到IRS元件的能力，收获无线功率实现自我可持续性。随后，我们提出了一个计算效率高的交替算法，以获得一个次优的解决方案的设计问题。仿真结果表明：在IRS辅助系统中，系统和速率与系统自维持能力之间存在一个非平凡的折衷关系;随着IRS单元数目的增加，系统性能得到改善;采用小比特分辨率的离散移相器的IRS，在连续相移的情况下，系统和速率足以达到理想情况下的可观值。
2020-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation for Active IRS-Assisted Multiuser Communication Systems
智能反射表面（IRSs）由于其定制有利的无线电传播环境的能力而成为下一代无线通信系统的有前途的使能者。然而，在传统的无源结构中，IRS只能调整入射信号的相位，限制了可实现的波束形成增益。为了充分释放IRS的潜力，在本文中，我们考虑了一个更通用的IRS架构，即，有源IRS，其可以在附加电源的支持下同时调整反射入射信号的相位并放大反射入射信号的幅度。为了在主动IRS辅助的多用户系统中实现绿色通信，以基站发射功率最小为目标，联合优化IRS处的反射矩阵和基站处的波束形成向量。资源分配算法设计被公式化为考虑到活动IRS的最大功率预算和用户的服务质量（QoS）要求的优化问题。为了处理非凸设计问题，我们开发了一种新的和计算效率高的算法的基础上的双线性变换和内部逼近方法。所提出的算法是保证收敛到所考虑的问题的局部最优解。仿真结果表明了该方案的有效性相比，两个基线计划。此外，结果揭示，部署主动IRS是一种很有前途的方法，以提高系统性能相比，传统的被动IRS，特别是当强直接链路存在。
2021-11-23 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Joint CSI Feedback and Multiuser Precoding for MIMO OFDM Systems
提出一种基于深度学习的联合CSI反馈与多用户预编码方法，利用深度联合信源信道编码压缩CSI特征向量并联合调整预编码方向与功率，显著提升了低信噪比与低反馈开销下的下行和速率。
2024-04-25 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Transmit and Reflective Beamforming Design for IRS-Assisted Multiuser MISO SWIPT Systems
研究了一种智能反射面辅助的多用户多输入单输出（MISO）无线信息与能量同步传输（SWIPT）系统。在该系统中，多天线接入点（AP）使用发射波束成形将信息和能量信号发送到一组接收器，每个接收器用于信息解码（ID）或能量收集（EH），并且专用部署的IRS适当地控制其反射相移以形成无源反射波束，用于促进接收器处的ID和EH。在这种设置下，我们联合优化AP处的（有源）信息和能量发射波束成形以及IRS处的（无源）反射波束成形，以最大化在所有EH接收器处接收的最小功率，这受到ID接收器处的个体信号与干扰加噪声比（SINR）约束以及AP处的最大发射功率约束。虽然制定的SINR约束的最小能量最大化问题是高度非凸的，我们提出了一个有效的算法，通过使用交替优化和半定松弛（SDR）的技术，以获得高质量的解决方案。数值结果表明，建议的IRS辅助SWIPT系统的信息和能量信号实现了显着的性能增益比基准计划没有IRS部署和/或没有专用的能量信号使用。
2019-10-16 cs.IT eess.SP math.IT
Opportunistic Beamforming using an Intelligent Reflecting Surface Without Instantaneous CSI
虽然智能反射面（IRS）辅助无线通信已成为一个重要的研究范式，信道状态信息（CSI）的获取仍然是一个关键的挑战，设计的IRS相移，并产生承诺的相干波束形成增益。在本文中，我们提出了一个IRS辅助的机会波束形成（OBF）方案下的比例公平调度，它不需要瞬时CSI设计的IRS参数。在慢衰落环境中，我们表明，只有在IRS随机旋转，所提出的方案可以利用多用户（MU）分集效应，以接近相干波束形成的性能，随着用户数量的增长大。接下来，我们研究了在相关瑞利快衰落环境下的确定性波束形成方案，结果在一个相当大的和速率改善的IRS辅助OBF的和速率缩放。
2020-09-08 cs.IT math.IT
Robust and Secure Sum-Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink Systems with Self-sustainable IRS
本文研究了一种可自我维持的智能反射表面（IRS），它可以同时从接收到的信号中反射和收获能量的多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信。我们研究了联合设计的波束形成器在接入点（AP）和相移，以及能量收集时间表在IRS最大化系统和速率。该设计被制定为一个非凸优化问题，考虑到IRS元件的无线能量收集能力，安全通信，以及对信道状态信息（CSI）不完善的影响的鲁棒性。随后，我们提出了一个计算效率高的迭代算法，以获得一个次优的解决方案的设计问题。在每次迭代中，采用S-过程和逐次凸逼近来处理中间优化问题。仿真结果表明：（1）在系统总速率和IRS的自维持性之间存在一个非平凡的折衷关系：（2）所提出的方案所获得的性能增益在大量能量收集IRS元件的情况下是饱和的; 3）配备有小比特分辨率离散移相器的IRS足以实现相当大的系统总和-具有连续相移的理想情况的速率。
2021-08-04 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for IRS-aided Multiuser Communications with Reduced Error Propagation
智能反射面（IRS）通过对无线传播环境的智能重构，提高了无线通信系统的容量和可靠性。为了实现IRS的有希望的增益，信道状态信息（CSI）的获取是必不可少的，然而，这实际上是困难的，因为IRS通常不采用任何发射/接收射频（RF）链，并且它具有有限的信号处理能力。本文研究了IRS辅助的多用户单输入多输出（SIMO）系统上行链路信道估计问题，提出了一种新的两阶段信道估计（2 PCE）策略，该策略可以减轻现有三阶段信道估计方法中误差传播带来的负面影响，先前阶段中的信道估计误差将恶化后续阶段中的估计性能，并且以与现有方法中相同量的信道训练开销来增强信道估计性能。此外，当采用最小二乘（LS）信道估计方法时，我们分析了2 PCE策略的渐近均方误差（MSE），并表明2 PCE策略可以优于现有的方法。最后，大量的仿真结果验证了2 PCE策略的有效性。
2021-01-09 cs.IT eess.SP math.IT
Capacity Bounds for Multiuser Channels with Non-Causal Channel State Information at the Transmitters
在本文中，容量的内和外边界建立的多用户信道与信道状态信息（CSI）已知的非因果关系在发射机：多址信道（MAC），广播信道（BC）与公共信息，和中继信道（RC）。对于每个信道，在一些特殊情况下，实际容量区域也被导出。具体而言，它示出，对于一些确定性模型与非因果CSI在发射机，类似于科斯塔的高斯信道，CSI的可用性在确定性接收机不影响容量区域。
2011-05-17 cs.IT math.IT
Multiuser Diversity in Downlink Channels: When does the Feedback Cost Outweigh the Spectral Efficiency Gain?
在本文中，我们进行了单天线广播信道的多用户分集的成本效益分析。众所周知，多用户分集可以是有益的，但是存在与获取瞬时CSI相关联的显著成本。我们进行了成本效益分析的多用户分集的2种类型的CSI反馈方法，专用反馈和SNR依赖的反馈，量化有多少用户应该反馈CSI从净吞吐量的角度来看。专用反馈，其中正交资源分配给每个用户，具有显着的反馈成本，这限制了可用的多用户分集，可以使用的量。SNR相关的反馈方法，其中只有SNR高于阈值的用户尝试反馈，具有相对小得多的反馈成本，这允许使用所有可用的多用户分集。接下来，我们研究了减少信噪比变化的单用户多天线技术对反馈用户数的影响。可以看出，使用单用户多天线技术的广播信道应减少空间维度的反馈用户的数量。
2011-02-08 cs.IT math.IT
Robust THP Transceiver Designs for Multiuser MIMO Downlink with Imperfect CSIT
在本文中，我们提出了强大的联合非线性收发器设计的多用户多输入多输出（MIMO）下行链路中存在的缺陷，在发射机（CSIT）的信道状态信息。基站（BS）配备有多个发射天线，并且每个用户终端配备有一个或多个接收天线。BS采用汤姆林森-原岛预编码（THP）用于在发射机处的用户间干扰预消除。我们认为强大的收发器设计，共同优化的发射THP滤波器和接收滤波器的两种型号的CSIT错误。第一个模型是随机误差（SE）模型，其中CSIT误差是高斯分布的。当CSIT误差由信道估计误差主导时，该模型是适用的。在这种情况下，所提出的鲁棒收发器设计寻求在对总BS发射功率的约束下最小化和均方误差（SMSE）的随机函数。我们提出了一个迭代算法来解决这个问题。我们考虑的另一个模型是范数有界误差（NBE）模型，其中CSIT误差可以由不确定性集指定。当CSIT误差由量化误差主导时，该模型是适用的。在这种情况下，我们考虑最差情况设计。对于该模型，我们考虑鲁棒的i）最小SMSE，ii）MSE约束，和iii）MSE平衡收发器设计。我们提出了迭代算法来解决这些问题，其中每次迭代涉及一对半定规划（SDP）。此外，我们考虑了所提出的算法的情况下，每个天线的功率约束的扩展。
2009-09-22 cs.IT math.IT
Cramér-Rao Bound Minimization for IRS-Enabled Multiuser Integrated Sensing and Communication with Extended Target
研究了一种基于智能反射面（IRS）的多用户通感一体化（ISAC）系统，该系统由一个多天线基站（BS）、一个IRS、多个单天线通信用户（CU）和一个位于BS非视距（NLoS）区域的扩展目标组成。IRS被部署为不仅辅助从BS到CU的通信，而且基于来自BS-IRS-target-IRS-BS链路的回波信号来实现BS的NLoS目标感测。为了提供感测的完全自由度，我们假设BS发送与信息信号组合的附加专用感测信号。因此，我们考虑两种类型的CU接收器，即类型I和类型II接收器，其分别不具有和具有消除来自感测信号的干扰的能力。在此设置下，我们联合优化在BS的发射波束成形和在IRS的反射波束成形，以最小化用于估计相对于IRS的目标响应矩阵的Cramér-Rao界（CRB），服从CU处的最小信号与干扰加噪声比（SINR）约束和BS处的最大发射功率约束。我们提出了有效的算法来解决高度非凸的SINR约束CRB最小化问题，通过使用交替优化和半定松弛技术。数值结果表明，该方案的估计CRB比其他基准方案低，且当CU数大于1时，感知信号干扰预消除是有益的。
2022-10-29 cs.IT eess.SP math.IT
Long-Term CSI-based Design for RIS-Aided Multiuser MISO Systems Exploiting Deep Reinforcement Learning
本文研究了可重构智能表面辅助多用户通信网络的传输设计问题。不同于现有的大多数贡献，我们考虑长期CSI为基础的传输设计，其中在基站（BS）的波束成形向量和在RIS的相移设计基于长期CSI，这可以显着降低信道估计开销。由于缺乏明确的遍历数据率表达式，我们提出了一种新的深度确定性策略梯度（DDPG）的算法来解决优化问题，这是通过使用离线方式产生的信道向量进行训练。仿真结果表明，可实现的净吞吐量高于传统的瞬时CSI为基础的计划时，考虑到信道估计开销。
2021-11-24 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-Assistance with Outdated CSI: Element subset selection for secrecy performance enhancement
在这项工作中，我们调查的保密性能在智能反射面（IRS）辅助下行链路系统。特别地，我们考虑基站（BS）侧IRS，并且因此，假设BS-IRS信道是完全已知的。更重要的是，我们考虑的情况下，其中只有过时的信道状态信息（CSI）的IRS用户信道是可用的。我们研究了过时的CSI对保密性能的影响数值和分析。此外，我们提出了一个元素子集选择（ESS）的方法，以提高保密性能。一个关键的观察是，最小的保密中断概率（SOP）可以实现使用的IRS的一个子集，和所选择的反射元件的最佳数量可以有效地找到封闭形式的表达式。
2022-11-16 cs.IT eess.SP math.IT
Fundamental Limits of Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser Broadcast Channel
该研究针对IRS辅助MISO广播信道，提出二分法框架刻画容量域，证明IRS可降低动态波束成形需求，且大规模IRS下ZF方案和速率可逼近DPC方案，为实际系统设计提供指导。
2023-04-28 cs.IT math.IT
Alternating Minimization for Wideband Multiuser IRS-aided MIMO Systems under Imperfect CSI
针对非完美CSI下的宽带多用户IRS辅助MIMO系统，提出基于MMSE与BC-MAC对偶性的交替最小化联合设计方法，可显著提升系统性能。
2024-01-29 cs.IT eess.SP math.IT
Poisoned Feedback: The Impact of Malicious Users in Closed-Loop Multiuser MIMO Systems
发射端准确的信道状态信息（CSI）是多天线网络下行链路频谱效率最大化的关键。在这项工作中，我们分析了一种新形式的物理层攻击这样的闭环无线网络。具体而言，本文考虑了恶意用户在多用户组播系统中故意不准确的反馈的影响。数值结果表明，由于敌对用户故意反馈虚假CSI，闭环传输方案的性能显着下降。
2010-08-23 cs.IT math.IT
Probability-constrained Power Optimization for Multiuser MISO Systems with Imperfect CSI: A Bernstein Approximation Approach
我们考虑在下行链路蜂窝无线系统中的基站配备了多个发射天线和移动用户配备了单接收天线的功率分配。这样的系统可以被建模为多用户MISO系统。我们假设多天线发射机采用一些固定的波束形成器来传输数据，目标是优化不同用户的功率分配，以满足一定的QoS约束，与不完善的发射端信道状态信息（CSI）。具体来说，对于MISO干扰信道，我们考虑发射功率最小化问题和最大-最小SINR问题。对于MISO广播信道，我们考虑MSE约束的发射功率最小化问题。所有这些问题都被公式化为概率约束优化问题。利用Bernstein近似将概率约束保守地转化为确定性约束，从而将原随机优化问题转化为凸优化问题。然而，转换后的问题不能使用标准求解器直接求解，因为其中一个约束本身就是一个优化问题。我们采用长步长对数障碍切割平面（LLBCP）算法，以克服困难。大量的仿真结果证明了所提出的方法的有效性，并在性能上优于一些现有的方法。
2013-03-19 cs.IT math.IT
Exploiting Amplitude Control in Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Communication with Imperfect CSI
智能反射表面（IRS）是一种通过被动反射重新配置无线信号传播来实现未来无线网络的高频谱和能量效率的新范例。为了获得IRS的潜在增益，信道状态信息（CSI）是必不可少的，而在实践中，由于有限的信道训练资源，信道估计错误是不可避免的。在本文中，为了优化性能的IRS辅助多用户系统与不完美的CSI，我们提出了联合设计在接入点（AP）的主动发送预编码和被动反射系数的IRS，每个不仅包括传统的相移，也是新开发的幅度变化。首先，每个用户的可达速率推导出假设一个实用的IRS信道估计方法，这表明由于CSI错误的干扰是错综复杂的AP发送预编码器，信道训练功率和IRS反射系数在信道训练和数据传输。然后，针对单用户情况，结合罚函数法、Dinkelbach法和块连续上界最小化（BSUM）法的优点，提出了一种新的罚函数Dinkelbach-BSUM算法来优化IRS反射系数，以最大化CSI差错下的可达数据传输速率;对于多用户情况，提出了一种基于惩罚对偶分解（PDD）的最大化用户加权和速率的新算法。仿真结果验证了我们提出的算法的有效性相比，基准计划。特别是，有用的见解，得出表征IRS反射幅度控制（有/没有传统的相移）对系统性能不完美的CSI下的效果。
2021-03-04 cs.IT math.IT
Efficient Beamforming for Discrete SIM-Aided Multiuser Systems Under Statistical CSI
School of Information Science and Engineering, Shandong University（山东大学信息科学与工程学院）；School of EEE Nanyang Technological University（南洋理工大学电气电子工程学院）
本文提出了一种在统计CSI下，通过联合功率分配和离散相移优化，实现SIM辅助多用户MISO下行系统高效波束成形的方法，显著降低计算复杂度并保持高性能。
2026-01-21 cs.IT math.IT
Secure Cognitive Radio Communication via Intelligent Reflecting Surface
研究了一种智能反射面辅助频谱共享的认知无线电窃听信道（WTC），在次发射端总功率受限、主接收端干扰功率受限和智能反射面单位模受限的条件下，提高了次用户在该信道中的保密率。由于额外的IPC和窃听者（Eve）的考虑，所有现有的解决方案，提高IRS辅助的非CR WTC的保密率，以及提高传输速率的IRS辅助CR信道没有窃听者在这项工作中失败。因此，我们提出了新的数值解来优化该信道在完整的主用户、次用户的信道状态信息（CSI）和Eve的CSI的三种不同情况下的保密率：完整的CSI、估计误差有界的不完美CSI和没有CSI。仿真结果表明，我们所提出的解决方案的IRS辅助设计大大提高了保密性能相比，现有的数值解，有和没有IRS下充分和不完善的夏娃的CSI。在大多数信道实现情况下，在没有Eve的CSI的情况下，我们提出的AN辅助方法可以达到正保密率，从而也可以保证安全通信。所有提出的AO算法都是单调收敛的。
2021-04-11 cs.IT math.IT
Anchor-Assisted Intelligent Reflecting Surface Channel Estimation for Multiuser Communications
由于智能反射面（IRS）的无源特性，信道估计是IRS辅助无线网络中的一个基本挑战。特别地，随着IRS反射元件的数量和/或IRS服务用户的数量的增加，信道训练开销变得过高。为了解决这一问题，本文提出了一种新的锚辅助两阶段信道估计方案，其中两个锚节点，即A1和A2，部署在IRS附近，以帮助基站（BS）获取级联的BS-IRS-用户信道。具体地，在第一阶段中，部分信道状态信息（CSI），即，通过分别估计BS-IRS-A1/A2信道和A1-IRS-A2信道来获得BS-IRS链路的逐单元信道增益平方。然后，在第二阶段中，通过利用对所有用户共同的BS-IRS信道的这种部分知识，有效地估计各个级联的BS-IRS用户信道。仿真结果表明，所提出的锚辅助信道估计方案是能够实现可比的均方误差（MSE）的性能相比，传统的计划，但与显着减少的信道训练时间。
2020-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
Placement Optimization and Power Control in Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser System
智能反射表面（IRS）是一项革命性的新技术，能够通过控制其大量低成本无源反射元件来重新配置无线传播环境。不同于以往的作品，专注于优化IRS反射系数或单IRS布局，我们的目标是最大限度地提高最小吞吐量的单小区多用户系统的辅助下，通过联合多IRS布局和功率控制在接入点（AP），这是一个混合整数非凸问题，急剧增加的复杂性与IRS/用户的数量。为了解决这一问题，提出了一种基于环的IRS布局方案以及一种均衡用户非中断概率的功率控制策略。进一步提出了一种有效的搜索算法，以获得一个接近最优的解决方案，为任意数量的IRS/环。数值结果验证了我们的分析，并表明我们提出的方案显着优于基准计划没有IRS和/或与其他功率控制策略。此外，它示出的IRS优选地部署在AP附近的覆盖范围扩展，而随着更多的IRS，它们往往会分散在小区上，以覆盖更多，更接近目标用户。
2021-11-04 cs.IT cs.NI math.IT
Channel Estimation for Intelligent Reflecting Surface Assisted Multiuser Communications: Framework, Algorithms, and Analysis
在智能反射面（IRS）辅助通信系统中，由于信道估计需要相当大的开销，信道状态信息（CSI）的获取是实现IRS波束形成增益的关键障碍。具体地，在用于IRS辅助通信的当前波束成形设计下，应当估计$KMN+KM$信道系数，其中$K$、$N$和$M$分别表示基站（BS）处的用户、IRS反射元件和天线的数量。为了在短时间内准确估计大量的信道系数，本文提出了一种新的基于导频的三阶段信道估计框架，用于IRS辅助的上行链路多用户通信。在此框架下，我们分析证明，由$K+N+\max(K-1,\lceil (K-1)N/M \rceil)$导频符号组成的持续时间足以使BS完美地恢复所有的$KMN+KM$信道系数的情况下，在BS处没有接收机噪声。在没有IRS的传统上行链路通信的信道估计的最小信道估计时间是独立的接收天线在BS的数量相比，我们的研究结果揭示了大规模MIMO（多输入多输出）在减少信道估计时间IRS辅助通信的关键作用。此外，对于接收机噪声的情况下，用户导频序列，IRS反射系数，和BS线性最小均方误差（LMMSE）信道估计器的特征在于在封闭形式，和相应的估计均方误差（MSE）进行量化。
2020-06-24 cs.IT eess.SP math.IT
Power-Efficient Resource Allocation for Multiuser MISO Systems via Intelligent Reflecting Surfaces
智能反射表面（IRSs）被认为是下一代无线通信的关键使能器，由于它们的定制无线传播环境的能力。在本文中，我们研究了功率有效的资源分配IRS辅助多用户多输入单输出（MISO）系统。为了使发射功率最小化，在接入点（AP）处的波束成形向量和IRS处的相移两者被联合优化，同时考虑用户的最低所需服务质量（QoS）。为了解决非凸性的制定优化问题，内部近似（IA）算法的开发。与现有的设计，不能保证局部最优性，该算法是保证收敛到Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的解决方案。我们的仿真结果表明，该算法的有效性相比，基线计划，并揭示部署IRS是更有前途的比利用多个天线在AP的能源效率。
2020-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
Analog Versus Hybrid Precoding for Multiuser Massive MIMO with Quantized CSI Feedback
在这封信中，我们研究了下行链路多用户大规模多输入多输出（MIMO）系统的子连接结构在有限的反馈信道的性能。理论上分析了纯模拟预编码和混合预编码系统的紧速率近似。量化的模拟和数字预编码的效果，其特征在于在派生的表达式。此外，它揭示了纯模拟预编码优于混合预编码使用最大比传输（MRT）或迫零（ZF）在一定的条件下，我们在理论上描述的条件在封闭形式的信噪比（SNR），用户数和反馈比特数。数值结果验证了瑞利信道和毫米波信道的推导结论。
2020-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink with Intelligent Reflecting Surface
智能反射面（IRS）是一种由大量可重构无源单元组成的平面阵列，通过独立控制各单元的相移，实现接收端反射信号的自对准。由于IRS可以在没有RF链的情况下实现，因此它被视为用于提高未来通信系统的频谱效率的具有成本效益的解决方案。这项工作考虑了IRS辅助的多用户多输入单输出下行链路传输，我们的目标是通过联合优化基站的发射波束形成器和IRS的相移（可以是连续的或离散的）来最大化和速率。这种和速率最大化（SRM）问题是具有挑战性的，特别是对于离散相位的情况下。为了解决这个问题，我们首先推导出一个更容易处理的等效公式的SRM问题的结构化凸约束和光滑的目标。从那里，定制派生块协调加速投影梯度算法的开发。仿真结果表明，所提出的设计优于国家的最先进的设计在和速率性能。
2020-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface-Aided Multiuser Communication: Co-design of Transmit Diversity and Active/Passive Precoding
本文研究IRS辅助多用户通信系统，利用IRS公共相移实现发射分集服务高移动性用户且无需CSI，同时联合优化主动/被动预编码服务低移动性用户，以最小化基站总发射功率。
2024-09-21 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Beamforming Design for IRS-Aided NOMA Communication System with Imperfect CSI
智能反射面（IRS）技术是未来通信系统中的一种高吞吐量技术，可以与非正交多址（NOMA）等多种通信技术相兼容。本文研究了非理想信道状态信息（CSI）条件下IRS辅助NOMA通信的下行传输问题。因此，提出了一种鲁棒的IRS辅助NOMA设计，通过解决和速率最大化问题，共同找到最佳的波束形成向量的接入点和IRS的无源反射矩阵，使用惩罚对偶分解（PDD）计划。这个问题可以通过迭代算法来解决，在每一步中的封闭形式的解决方案，它被证明具有非常接近的性能，其上限从完美的CSI的情况下获得。我们还提出了一种基于网格的方法，用于IRS的最佳离散相移选择，其性能优于传统的量化方法。我们的研究结果表明，所提出的算法，连续和离散IRS，具有非常低的计算复杂性相比，在文献中的其他计划。此外，我们进行了性能比较，从可实现的和速率的立场之间的IRS辅助NOMA和IRS辅助的正交多址接入（OMA），这表明NOMA相比OMA的优越性，在容忍的信道不确定性的情况下。
2022-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Low-complexity Robust Optimization for an IRS-assisted Multi-Cell Network
信道估计误差、小区间干扰、相位调整成本和计算成本对智能反射表面（IRS）辅助系统的影响在实践中是严重的，但在大多数现有工作中为了简单而被忽略。在本文中，我们研究了一个多天线基站（BS）服务于一个单天线用户的帮助下，在信道估计误差和小区间干扰的存在下，多元素IRS。我们考虑BS处的不完美信道状态信息（CSI），即，不完美的CSIT，并专注于BS的瞬时CSI自适应波束形成和IRS的准静态相移的鲁棒优化。首先，我们制定了强大的优化BS的瞬时信道状态信息（CSI）自适应波束形成和IRS的准静态相移遍历速率最大化作为一个非常具有挑战性的两个时标随机非凸问题。然后，我们得到了一个封闭形式的波束形成器的任何给定的相移和一个更容易处理的单时标随机非凸问题，只有相移。接下来，我们提出了一个低复杂度的随机算法，以获得准静态相移对应于一个KKT点的单时标随机问题。值得注意的是，所提出的方法提供了一种封闭形式的鲁棒瞬时CSI自适应波束成形设计，其可以迅速适应时隙上的快速CSI变化，以及在存在信道估计误差和小区间干扰的情况下的低计算和相位调整成本的鲁棒准静态相移设计。最后，数值结果表明，所提出的鲁棒关节设计的显着收益比现有的，并揭示了所提出的解决方案的实用价值。
2022-01-05 cs.IT math.IT
Adaptive Mode Selection in Multiuser MISO Cognitive Networks with Limited Cooperation and Feedback
在本文中，我们考虑了一个多用户MISO下行认知网络与主网络共存。为了利用空间自由度同时抵消网间干扰和网内（用户间）干扰，提出了基于瞬时信道状态信息（CSI）在多天线认知基站（BS）上进行迫零波束形成（ZFBF）。在认知网络中设计ZFBF的挑战在于如何获得干扰CSI。为了解决这个问题，我们引入了一个有限的网络间的合作协议，即量化的CSI运输从主接收机到认知BS通过购买。显然，反馈量越多，性能越好，但反馈成本也越高。为了达到性能和反馈代价之间的平衡，以反馈效用函数（定义为在满足干扰约束条件下，平均和速率与反馈代价之差）最大化为优化目标，推导出传输模式和反馈量联合优化方案。此外，我们定量研究了CSI反馈延迟的影响，并得到相应的优化方案。此外，通过渐近分析，我们提出了一些简单的格式。最后，数值结果证实了我们的理论主张的有效性。
2013-10-16 cs.IT math.IT
Anchor-Assisted Channel Estimation for Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser Communication
信道估计是智能反射面（IRS）辅助无线通信的一个实际问题。随着IRS反射元件或IRS辅助用户的数量增加，信道训练开销变得过高，这导致数据传输中的长延迟和低吞吐量。为了解决这一挑战，我们提出了一种新的锚辅助信道估计方法，其中两个锚节点，即A1和A2，部署在IRS附近，以方便其辅助基站（BS）在获取级联的BS-IRS-用户信道所需的数据传输。具体地，在第一种方案中，首先在BS处经由锚辅助训练和反馈来获得关于所有用户的公共BS-IRS链路的逐元素信道增益平方的部分信道状态信息（CSI）。然后，通过利用这样的部分CSI，在BS处利用用户的附加训练来有效地解析级联的BS-IRS用户信道。而在第二种方案中，BS-IRS-A1和A1-IRS-A2信道首先通过A1的训练来估计。然后，通过A2的额外训练，所有用户同时估计它们各自的级联A2-IRS用户信道。基于从A2和所有用户反馈的CSI，BS有效地解析级联的BS-IRS-用户信道。在这两种方案中，固定BS、IRS和两个锚点之间的准静态信道仅被离线估计，这大大减少了实时训练开销。仿真结果表明，我们提出的锚辅助信道估计方案实现优越的性能相比，现有的IRS信道估计方案，在各种实际设置。此外，当BS处的天线的数量足够大时，第一提出的方案优于第二方案，反之亦然。
2021-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for Intelligent Reflecting Surface Assisted Multiuser Communications
在智能反射面（IRS）辅助通信系统中，由于信道估计需要相当大的开销，信道状态信息（CSI）的获取是实现IRS被动波束形成增益的关键障碍。具体地，在用于IRS辅助通信的当前波束成形设计下，如果无源IRS由于其缺少射频（RF）链而不能估计其与基站（BS）和用户的信道，则应当估计$KMN+KM$信道系数，其中$K$、$N$和$M$分别表示用户、IRS的反射元件和BS处的天线的数量。考虑到大规模MIMO（多输入多输出）的当前趋势，即，大的$M$和大规模连接，即，大的$K$。为了在短时间内准确估计大量的信道系数，本文致力于研究IRS辅助上行链路通信中基于导频的高效信道估计方法。基于IRS将来自所有用户的信号经由相同信道反射到BS的观察，我们分析地验证了由$K+N+\max(K-1,\lceil (K-1)N/M \rceil)$导频符号组成的持续时间足以使BS在没有噪声的情况下完美地恢复所有$KMN+KM$信道系数。在传统的上行链路通信中，没有IRS，其中用于信道估计的最小导频序列长度与接收天线的数量无关，我们的研究揭示了大规模MIMO在减少信道训练时间的IRS辅助通信系统的显着作用。
2020-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
An Efficient CSI Acquisition Method for Intelligent Reflecting Surface-assisted mmWave Networks
毫米波（mmWave）通信是第五代蜂窝网络（5G）的关键推动因素之一。然而，毫米波通信的基本挑战之一是对阻塞效应的敏感性。减轻这种影响的一种方法是使用智能反射表面（IRS）。然而，由于IRS上反射元件的数量庞大，信道估计成为一个具有挑战性的问题。针对红外辅助毫米波通信系统，提出了一种低复杂度的信道信息获取方法。我们的想法包括利用毫米波信道的稀疏性和IRS本身的拓扑结构。与现有的方法相比，本文提出的方法在获取信道信息时所需的时频资源要少得多。仿真结果证实了该方法的有效性。
2019-12-27 cs.IT math.IT
Cramér-Rao Bound Minimization for IRS-Enabled Multiuser Integrated Sensing and Communications
本文研究IRS使能的多用户ISAC系统，通过联合优化BS发送和IRS反射波束赋形最小化目标估计的Cramér-Rao下界，提出高效算法求解非凸问题，数值结果表明其优于基准方案且在多用户下感知信号干扰消除有益。
2023-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Enhanced Wireless Network: Two-timescale Beamforming Optimization
智能反射面（IRS）作为未来无线网络实现高频谱和能量效率的一种新的解决方案，近年来引起了人们的广泛关注。通过使用大量低成本的无源反射元件，无线传播环境变得可控，从而可以有利于提高通信性能。IRS的现有工作主要依赖于瞬时信道状态信息（I-CSI），然而，由于其被动操作和大量的元素，实际上很难获得IRS相关的链路。为了克服这个困难，我们在本文中提出了一个新的两个时标（TTS）传输协议，以最大限度地提高可实现的平均和速率的IRS辅助下的多用户系统下的一般相关莱斯信道模型。具体地，首先基于所有链路的统计CSI（S-CSI）来优化被动IRS相移，与它们的I-CSI相比，S-CSI变化得慢得多，而接入点（AP）处的发射波束成形/预编码向量然后被设计为迎合具有优化的IRS相移的用户的有效信道的I-CSI，从而相对于现有的基于所有信道的I-CSI的方案，显著降低了信道训练开销和被动波束成形复杂度。对于单用户情况，提出了一种基于罚对偶分解（PDD）的新算法，其中IRS相移并行更新以减少计算时间。对于多用户情况，我们通过构造目标函数的二次代理提出了一种通用的TTS优化算法，该目标函数无法以封闭形式显式表达。仿真结果验证了所提出算法的有效性，并评估了S-CSI和信道相关性对系统性能的影响。
2020-09-01 cs.IT math.IT
Data Augmentation Empowered Neural Precoding for Multiuser MIMO with MMSE Model
利用深度学习方法的预编码设计已经被广泛研究用于多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统。然而，传统的神经预编码设计应用基于黑盒的神经网络，其不太可解释。在本文中，我们提出了一种基于深度学习的预编码方法，该方法基于神经预编码网络的可解释设计，即iPNet。特别地，iPNet模仿经典的最小均方误差（MMSE）预编码，并且在神经网络架构的设计中近似矩阵求逆。具体而言，建议的iPNet由一个模型驱动的组件网络，负责增强输入信道状态信息（CSI），和一个数据驱动的子网络，负责从这个增强的CSI预编码计算。后一个数据驱动模块被明确地解释为MMSE预编码器的无监督学习者。仿真结果表明，通过利用增强的CSI，所提出的iPNet比现有的黑盒设计实现了显着的性能提升，并且还表现出针对CSI不匹配的增强的通用性。
2022-03-04 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser Beamforming for Partially-Connected Millimeter Wave Massive MIMO
针对部分连接毫米波大规模MIMO系统，提出了基于完美CSI的低复杂度混合波束成形方案和基于不完美CSI的仅模拟波束成形方案，有效最大化总速率并缓解多用户干扰。
2023-11-25 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed IRS with Statistical Passive Beamforming for MISO Communications
智能反射表面（IRS）最近被认为是一种突出的技术，具有通过动态操纵传播环境来增强无线通信的能力。本文研究了一个多输入单输出（MISO）系统部署分布式IRS。出于实际考虑，我们提出了一种有效的设计被动反射波束形成的IRS利用统计信道状态信息（CSI）和分析的可实现的网络速率考虑到CSI估计误差的影响。遍历可达速率推导出一个封闭的形式，这提供了有见地的系统设计准则。数值结果证实了推导结果的准确性，并揭示了所提出的分布式IRS部署比传统的集中式部署的性能优势。
2020-09-14 cs.IT math.IT
A Rate Splitting Strategy for Massive MIMO with Imperfect CSIT
在多用户MIMO广播信道中，当发射端信道状态信息（CSIT）不完全时，多用户干扰会影响系统的速率性能。为了解决多用户干扰的不利影响，最近已经提出了一种速率分裂（RS）方法，该方法将一个选定的用户的消息分成公共和私有部分，并将公共消息叠加在私有消息之上。公共消息从公共码本中提取，并且应该由所有用户解码。在本文中，我们推广的想法RS到大规模阵列政权与不完善CSIT。通过进一步利用信道的二阶统计特性，我们提出了一种新的和通用的框架分层速率分裂（HRS），特别适合于大规模MIMO系统。HRS同时发送针对每个用户的私有消息和两种公共消息，这两种公共消息可以分别由所有用户和用户子集解码。我们分析了RS和HRS的渐近和速率，并优化了公共消息的预编码器。一个封闭形式的功率分配推导出系统参数的影响提供了见解。最后，仿真结果验证了RS和HRS在不同基线上的显著和速率增益。
2015-12-22 cs.IT math.IT
Robust IRS-Element Activation for Energy Efficiency Optimization in IRS-Assisted Communication Systems With Imperfect CSI
本文针对非完美CSI下的IRS辅助通信系统，提出鲁棒的IRS元件激活选择方法以最大化最坏情况能量效率，分别设计了连续相移下的动态规划算法和离散相移下的凸松弛方法，在保证性能的同时显著降低计算复杂度。
2024-06-10 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface (IRS)-Aided Covert Wireless Communications with Delay Constraint
这项工作探讨了在隐蔽通信中部署智能反射面（IRS）所取得的性能增益。为此，我们制定了联合设计的发射功率和IRS反射系数，考虑到全球信道状态信息（CSI）的情况下，没有一个看守的瞬时CSI的通信隐蔽性。对于全球CSI的情况下，我们首先证明，完美的隐蔽性是可以实现的IRS的帮助下，即使是单天线发射机，这是不可能的，没有IRS。然后，我们开发了一个惩罚逐次凸逼近（PSCA）算法来解决设计问题。考虑到PSCA算法的高复杂度，我们进一步提出了一种低复杂度的两阶段算法，其中发射功率和IRS的反射系数的解析表达式推导。对于没有典狱长的瞬时CSI的情况下，我们首先推导出的隐蔽性约束分析促进最佳相移设计。然后，我们考虑三个硬件相关的约束IRS的反射幅度，并确定其最佳设计连同最佳发射功率。我们的研究表明，显着的性能增益可以通过部署到隐蔽通信的IRS。
2022-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical CSI based Design for Intelligent Reflecting Surface Assisted MISO Systems
研究了一种智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出通信系统，利用统计信道状态信息（CSI）进行发射波束形成和IRS波束形成。推导出系统遍历容量的严格上界。在此基础上，研究了发射波束和IRS波束的联合优化问题。根据接入点和用户之间是否存在视距路径，两种不同的情况下，即，莱斯衰落和瑞利衰落，分别处理。具体地说，对于莱斯衰落的情况下，提出了一种迭代算法，这是保证收敛。对于瑞利衰落的情况下，封闭形式的设计得到的发射波束和IRS波束。仿真结果表明，所提出的波束形成方案取得了类似的性能要求瞬时CSI的基准算法。
2020-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-Enhanced OFDMA: Joint Resource Allocation and Passive Beamforming Optimization
智能反射面（IRS）技术是一种新兴的提高无线通信频谱效率的技术，具有低的硬件和能源成本。本文考虑将IRS集成到基于正交频分多址（OFDMA）的多用户下行通信系统中，研究IRS反射系数和OFDMA时频资源块以及功率分配的联合优化问题，以最大化用户的公共（最小）速率。具体地，由于IRS处缺乏频率选择性被动波束形成能力，因此仅一组反射系数可以被设计用于适应不同频率子带上的多个用户的大量信道。为了解决这个困难，我们提出了一种新的动态被动波束形成方案，其中IRS反射系数在每个信道相干块内的不同时隙上动态调整，以创建人工时变信道，并且仅选择在每个时隙中同时服务的用户的子集，从而实现更高的被动波束形成增益。虽然公式化的优化问题是非凸的，我们提出了一个有效的算法来获得一个次优的解决方案。数值结果表明，所提出的计划显着提高了系统的共同率比设置没有IRS和随机IRS反射系数。此外，我们提出的动态被动波束形成优于固定的被动波束形成，它采用了一组共同的反射系数在每个信道的相干块，通过更灵活地平衡被动波束形成和多用户分集增益。
2019-12-03 cs.IT math.IT
Robust Optimization of Instantaneous Beamforming and Quasi-static Phase Shifts in an IRS-assisted Multi-Cell Network
信道估计误差、小区间干扰、相位调整成本和计算成本对智能反射表面（IRS）辅助系统的影响在实践中是严重的，但在大多数现有工作中为了简单而被忽略。在本文中，我们研究了一个多天线基站（BS）服务的单天线用户的帮助下，多元素IRS在多小区网络与小区间干扰。我们考虑BS处的不完美信道状态信息（CSI），即，不完美的CSIT，并专注于在两种情况下的BS的瞬时CSI自适应波束形成和IRS的准静态相移的鲁棒优化。在多时隙编码的情况下，我们制定了一个强大的优化问题，以最大限度地提高用户的遍历速率。在每个时隙内编码的情况下，我们制定了一个强大的优化问题，以最大限度地提高用户的平均有效吞吐量下的成功传输概率约束。鲁棒优化问题是一类具有挑战性的两时标随机非凸优化问题。在这两种情况下，我们获得了封闭形式的强大的波束形成设计为任何给定的相移和更易于处理的随机非凸近似问题的相移。此外，我们提出了一个迭代算法，以获得一个Karush-Kuhn-Tucker（KKT）点的每个随机问题的相移。值得注意的是，所提出的方法提供了封闭形式的鲁棒瞬时CSI自适应波束成形设计，其可以迅速适应时隙上的快速CSI变化，以及在存在不完美CSIT和小区间干扰的情况下的低计算和相位调整成本的鲁棒准静态相移设计。数值结果进一步证明了所提出的鲁棒关节设计的显着收益比现有的，并揭示了所提出的解决方案的实用价值。
2021-09-18 cs.IT math.IT
Analysis and Optimization of an Intelligent Reflecting Surface-assisted System with Interference
在本文中，我们研究了一个智能反射面（IRS）辅助系统，其中多天线基站（BS）服务于一个单天线用户的帮助下，多元素IRS在存在的多天线BS服务于自己的单天线用户所产生的干扰。通过IRS的信号和干扰链路用Rician衰落建模。为了减少相位调整的代价，我们采用准静态相移设计，其中相移不随瞬时信道状态信息（CSI）而改变。我们调查两种情况下的CSI在BS，即，瞬时CSI的情况下和统计CSI的情况下，并应用最大比传输（MRT）的基础上完整的CSI和CSI的视线（LoS）组件，分别。在两种CSI情况下，信道估计和波束成形调整的成本不同。首先，我们得到了一个易于处理的表达式的平均速率在瞬时CSI的情况下和一个易于处理的表达式的遍历速率在统计CSI的情况下。我们还提供了足够的条件，在瞬时CSI的情况下，平均速率超过统计CSI的情况下，在任何相移的遍历速率。然后，我们最大化的平均速率和遍历速率，都相对于相移，导致两个非凸优化问题。对于每个问题，我们得到了一个全局最优解在一定的系统参数，并提出了一种迭代算法的基础上，平行坐标下降（PCD），以获得一个稳定点在任意系统参数。接下来，在每个CSI的情况下，我们提供了充分的条件下，最佳的准静态相移设计是有益的，没有IRS的系统相比。最后，我们数值验证的分析结果，并证明显着的收益的建议解决方案比现有的。
2020-09-24 cs.IT math.IT
Robust Symbol-Level Precoding and Passive Beamforming for IRS-Aided Communications
研究了多用户多输入单输出（MISO）通信网络中基于智能反射面（IRS）面板的联合波束形成设计。符号级预编码（SLP）被用来提高系统性能，利用多用户干扰（MUI）与有限的信道不确定性的考虑。联合波束形成设计被配制成一个非凸的最坏情况下的鲁棒规划，以最小化发射功率的信噪比（SNR）的要求。为了解决由于恒模和波束形成器的耦合的挑战，我们首先研究了单用户的情况。具体来说，我们提出并比较两种算法的基础上半定松弛（SDR）和交替优化（AO）的方法，分别。结果表明，基于AO的算法具有低得多的计算复杂性，但具有与基于SDR的算法几乎相同的功率。然后，我们应用AO技术的多用户的情况下，从而开发了一个算法的基础上的近端梯度下降（PGD）方法。该算法可以推广到有限分辨率IRS的情况下，从发射机到用户的直接链路的场景。数值结果表明，SLP可以显着提高系统的性能。同时，3位移相器可以实现接近最佳的功率性能。
2021-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted Multiuser NOMA Networks With Imperfect CSI Under Transceiver Hardware Impairments
Northeastern University at Qinhuangdao（东北大学秦皇岛分校）；School of Computer and Communication Engineering, Northeastern University at Qinhuangdao（东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院）；Shandong University（山东大学）；School of Information Science and Engineering, Shandong University（山东大学信息科学与工程学院）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；School of Electrical and Electronics Engineering, Nanyang Technological University（南洋理工大学电气与电子工程学院）；Southeast University（东南大学）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）
针对RIS辅助NOMA网络在硬件损伤和不完美CSI下的性能下降，提出鲁棒设计最小化发射功率，利用Bernstein不等式和半定松弛求解，多波束优于单波束。
2026-09-29 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces-Assisted Multiuser MIMO Uplink Transmission with Partial CSI
本文认为，应用可重构智能表面（RISs）（a.k.a.智能反射表面（IRS））来辅助从若干多天线用户终端（UT）到多天线基站（BS）的多用户多输入多输出（MIMO）上行链路传输。为了减少信令开销，在我们的调查中，仅利用部分信道状态信息（CSI），包括RIS和BS之间的瞬时CSI以及UT和RIS之间的缓慢变化的统计CSI。特别地，提出了一种优化框架，用于联合设计UT的发射协方差矩阵和RIS相移矩阵，以最大化具有部分CSI的系统全局能量效率（GEE）。首先，我们得到的UT的最佳发送协方差矩阵的特征向量的封闭形式的解决方案。然后，为了便于设计的发射功率分配矩阵和RIS相移，我们推导出一个渐近确定性等价的目标函数与随机矩阵理论的帮助。我们进一步提出了一个次优算法来解决GEE最大化问题，保证收敛，利用交替优化，分式规划和顺序优化的方法。数值结果证实了所提出的方法的有效性，以及相当大的GEE增益所提供的RIS辅助传输计划在传统的基线。
2020-03-29 cs.IT eess.SP math.IT
