利用语义通信提升非正交多址接入性能
信息论
2024-02-22 v1 math.IT
摘要
为提高资源效率,提出了一种新颖的语义赋能双用户上行非正交多址接入(NOMA)框架。具体而言,次要远端用户(F-user)采用语义通信(SemCom),而主要近端用户(N-user)采用传统的基于比特的通信(BitCom)。刻画了所提语义赋能 NOMA 框架的基本性能极限,即语义对比特(SvB)速率域。提供了传统基于 BitCom 的 NOMA 所实现的等效 SvB 速率域作为基线方案。结果表明,与 BitCom 相比,当其允许发射功率严格受限时,SemCom 可显著提升 F-user 的性能,但在其允许发射功率较高时可能表现更差。受此结果指导,在所提语义赋能 NOMA 框架于衰落信道上进行了研究。提出了一种机会式 SemCom 与 BitCom 方案,使次要 F-user 能在每个衰落状态下通过最适宜的通信方式参与 NOMA,从而在其自身所达性能与对主要 N-user 造成的干扰之间取得良好折衷。采用机会式方案考虑了两种场景,即开关式资源管理与连续式资源管理。针对每种场景,推导了在主要 N-user 最小遍历比特速率约束下,最大化次要 F-user 所达遍历语义速率的衰落信道最优通信策略。数值结果表明,两种场景中所提机会式方案均能比仅采用 SemCom 或 BitCom 的基线方案实现更高的 NOMA 通信性能。
引用
@article{arxiv.2209.06006,
title = {Exploiting Semantic Communication for Non-Orthogonal Multiple Access},
author = {Xidong Mu and Yuanwei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06006},
year = {2024}
}
备注
30 pages, 10 figures