IRS辅助多小区网络的低复杂度鲁棒优化

信道估计误差、小区间干扰、相位调整成本与计算成本对智能反射面（IRS）辅助系统的影响在实践中十分严重，但为简便起见在大多数现有工作中被忽略。本文研究在多天线基站（BS）借助多单元IRS服务单天线用户、且存在信道估计误差与小区间干扰的场景。我们考虑基站处不完美的信道状态信息（CSI），即不完美CSIT，并聚焦于基站瞬时CSI自适应波束赋形与IRS准静态相移的鲁棒优化。首先，我们将 ergodic 速率最大化的基站瞬时信道状态信息（CSI）自适应波束赋形与IRS准静态相移的鲁棒优化表述为一个极具挑战性的两时间尺度随机非凸问题。随后，我们对任意给定相移获得闭式波束赋形器，并得到一个仅关于相移的更易处理的单时间尺度随机非凸问题。接着，我们提出一种低复杂度随机算法以获得对应于该单时间尺度随机问题KKT点的准静态相移。值得注意的是，所提方法给出了闭式鲁棒瞬时CSI自适应波束赋形设计，可快速适应时隙间CSI剧变，以及在信道估计误差与小区间干扰下具有低计算与相位调整成本的鲁棒准静态相移设计。最后，数值结果展示了所提鲁棒联合设计相对于现有方法的显著增益，并揭示了所提方案的实用价值。