发射端信道信息不完善干扰信道中的鲁棒波束成形

我们考虑在同一频带中同时工作的$K$条链路。每个发射端配备多根天线，而每个接收端使用单根天线。该场景对应于多输入单输出干扰信道。我们假设单用户解码接收端具有理想的信道状态信息，而发射端仅具有真实信道的估计值。信道估计误差假设为以椭圆区域为界，且该几何信息在发射端已知。鲁棒波束成形优化最坏情况接收功率增益，而Pareto最优点是一个最坏情况可达速率元组，从中不可能在不降低另一链路性能的情况下提升某一链路的性能。我们刻画了在任意Pareto最优点工作所需的鲁棒波束成形向量。此外，这些波束成形向量由$K(K-1)$个实值参数化。我们分析了系统在高信噪比（SNR）和低SNR下的频谱效率。仅当估计误差随SNR倒数线性缩放时，零强制传输在高SNR下才能达到完全复用增益。若误差与SNR无关，则单用户传输在高SNR下最优。在低SNR下，鲁棒最大比传输优化可靠通信的最小每比特能量。数值仿真验证了所得理论结果。