利用基于时隙ALOHA的反向散射通信实现混合主动与被动多址接入
信息论
2025-03-10 v3 math.IT
摘要
在传统的反向散射通信（BackCom）系统中，由于实现简单，通常采用时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）进行多用户反向散射。然而，随着反向散射设备（BDs）数量激增，传统集中控制技术下会产生高开销，且用户间协调对于无源BDs而言难以承受——现有工作很少关注且尚未解决此问题。为此，本文提出一种基于时隙ALOHA的反向散射系统随机接入方案，其中每个BD被随机选取并允许与一个主动设备共存以实现混合多址接入。为挖掘和评估性能，我们构建了最大化最小传输速率的资源分配问题，其中联合考虑了发射天线选择、接收波束成形设计、反射系数调整、功率控制和接入概率确定。为处理这一棘手问题，我们首先将最大最小形式的目标准函数转化为等价的线性形式，然后将所得问题分解为三个子问题。接着，设计了基于块坐标下降（BCD）的带惩罚函数贪婪算法、连续凸近似和线性规划，以获得可处理分析的次优解。仿真结果表明，所提算法在传输速率和公平性方面优于基准算法。
引用
@article{arxiv.2209.12526,
title = {Exploiting Hybrid Active and Passive Multiple Access via Slotted ALOHA-Driven Backscatter Communications},
author = {Bowen Gu and Dong Li and Hao Xie and Kan Yu and Quansheng Guan and Yongjun Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12526},
year = {2025}
}