RIS 辅助协作 RSMA 蜂窝网络中的能耗优化
信息论
2022-08-16 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文提出一种下行可重构智能表面（RIS）辅助半双工（HD）协作速率分割多址（C-RSMA）网络。所提系统模型考虑一个基站（BS）、一个 RIS 和两个用户。以最小化网络能耗为目标，提出一种联合优化框架，在 BS 与中继节点功率预算约束、两用户服务质量（QoS）约束及公共流速率约束下，优化 BS 处预编码向量、公共流分割、中继设备发射功率、时隙分配以及 RIS 处被动波束赋形。由于优化变量间高度耦合，公式化问题为非凸优化问题。为应对该挑战，提出一种高效算法，采用交替优化技术将原问题分解为两个子问题（即子问题-1 与子问题-2）交替求解。具体而言，子问题-1 联合优化预编码向量、公共流分割与中继设备功率；子问题-2 优化 RIS 处相移矩阵。为求解子问题-1，提出一种基于逐次凸近似（SCA）的高效低复杂度方案；借助凸差秩一表示与 SCA 方法，获得 RIS 相移矩阵的高效解。仿真结果表明，相较于 RIS 辅助 RSMA 方案、RIS 辅助 HD 协作非正交多址（C-NOMA）、RIS 辅助 NOMA、无 RIS 的 HD C-RSMA 及无 RIS 的 HD C-NOMA，所提 RIS 辅助 HD C-RSMA 在最小化总能耗方面取得显著增益。
引用
@article{arxiv.2208.06663,
title = {Energy Consumption Optimization in RIS-Assisted Cooperative RSMA Cellular Networks},
author = {Shreya Khisa and Mohamad Elhattab and Chadi Assi and Sanaa Sharafeddine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06663},
year = {2022}
}