异构语义与比特通信：一种半非正交多址方案

为满足未来网络中新兴语义传输与传统基于比特的传输共存的需求，本文研究了多址（MA）设计。语义速率被用于衡量语义传输的性能。然而，一个关键挑战在于缺乏一个关键参数（即语义相似度，用于刻画原始句子与相应恢复句子之间的句子相似度）的闭式表达式。为克服该挑战，我们提出了一种数据回归方法，利用广义 logistic 函数近似语义相似度。借助所得易处理的函数，我们提出了一种异构语义与比特通信框架，其中接入点同时向一个语义感兴趣用户（S-user）和一个比特感兴趣用户（B-user）发送语义流与比特流。为在多用户网络中实现该异构语义与比特传输，提出了三种多址方案，即正交多址（OMA）、非正交多址（NOMA）和半非正交多址（semi-NOMA）。更具体地，半非正交多址中的比特流被拆分为两路，一路与语义流在共享频子上带传输，另一路在独立的正交频子上带传输。为研究三种所提多址方案的基本性能极限，定义了语义对比特（SvB）速率区域与功率区域。随后推导出最优资源分配过程，以刻画各多址方案所实现的 SvB 速率区域与功率区域的边界。所得解的结构表明，鉴于其高度灵活的传输策略，半非正交多址优于 NOMA 与 OMA。数值结果验证了分析并展示了半非正交多址的优越性。