{Robust transceiver design against unresolvable system uncertainties is of crucial importance for reliable communication. We consider a MIMO multi-hop system, where the source, the relay, and the destination are equipped with multiple antennas. Further, an intelligent reconfigurable surface (IRS) is established to cancel the RSI as much as possible. The considered decode-and-forward (DF) hybrid relay can operate in either half-duplex or full-duplex mode, and the mode changes adaptively depending on the RSI strength. We investigate a robust transceiver design problem, which maximizes the throughput rate corresponding to the worst-case RSI under a self-interference channel uncertainty bound constraint. To the best of our knowledge, this is the first work that uses the IRS for RSI cancellation in MIMO full-duplex DF relay systems. The yielded problem turns out to be a non-convex optimization problem, where the non-convex objective is optimized over the cone of semidefinite matrices. We propose a closed-from lower bound for the IRS worst case RSI cancellation. Eventually, we show an important result that, for the worst case scenario, IRS can be helpful only if the number of IRS elements are at least as large as the size of the interference channel. Moreover, a novel method based on majorization theory is proposed to find the best response of the transmitters and relay against worst case RSI. Furthermore, we propose a multi-level water-filling algorithm to obtain a locally optimal solution iteratively. Finally, we obtain insights on the optimal antenna allocation at the relay input-frontend and output-frontend, for relay reception and transmission, respectively.


翻译:{Robust 转发器设计 {Robust 转发器设计对于可靠的通信至关重要。 我们认为,对于可靠的通信来说,可靠的通信至关重要。 我们考虑的是MIMO多窗口系统,其来源、中继和目的地都配有多个天线。 此外,智能的可重新配置表面(IRS)是为了尽可能多地取消 RSI 。 考虑的解码和前方(DF)混合中继器可以在半翻或全翻版模式中运作,而模式的变化取决于 RSI 的强度。 我们调查的是强健的收发器设计问题,它使与最坏的 RSI 相对应到的最坏的 RSI 中继率最大化。 最后,根据我们所知,这是首次使用IRS IMO 完全多倍的DF 中继系统取消 RSI 。 由此产生的问题是非Confolorstalization 问题, 最坏的 RFOFI 目标被优化到最坏的版本。 我们提议在IRS 最坏的 RIS 中继 中继 中继中继中继中继中继中继中继中继中继中, 我们提议从最差的低的RIS, 以最差的RIS 最差的RIS 最坏的版本(RIS ),最后的递解后推,最后的递解后推, 我们显示为以以以最大的RSI 最重的RSI 最重的RIS 的RIS 递。

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