空中主动 STAR-RIS 辅助的物联网 NOMA 网络
信号处理
2025-01-07 v1
摘要
本文针对物联网(IoT)网络,提出了一种新颖的无人机(UAV)搭载主动同时透射与反射可重构智能表面(STAR-RIS)结合非正交多址接入(NOMA)的通信框架。具体而言,在机载部署主动 STAR-RIS 以增强基站(BS)与 IoT 设备之间的通信链路,并利用 NOMA 支持多设备连接。基于所提框架,构建了关于主动 STAR-RIS 波束成形、UAV 航迹设计与功率分配的联合优化系统总速率最大化问题。为求解具有强耦合变量的非凸问题,提出了一种交替优化(AO)算法,将原问题解耦为三个子问题。具体而言,对于主动 STAR-RIS 波束成形,将放大系数、功率分割比与相移合并为一个组合变量以简化优化过程。随后,采用基于惩罚的方法处理非凸的秩一约束。对于 UAV 航迹设计与功率分配子问题,采用逐次凸优化方法迭代逼近局部最优解。数值结果表明:1) 所提算法在总速率方面优于各基准方案;2) UAV 搭载的主动 STAR-RIS 能够通过构建高质量信道与功率补偿,有效增强 BS 到 IoT 设备的信道增益。
引用
@article{arxiv.2501.02488,
title = {Aerial Active STAR-RIS-Aided IoT NOMA Networks},
author = {Jingjing Zhao and Qian Xu and Xidong Mu and Yuanwei Liu and Yanbo Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02488},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 7 figures