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智能反射面增强的多无人机 NOMA 网络

信息论 2021-10-07 v2 信号处理 math.IT

摘要

研究了智能反射面(IRS)增强的多无人机(UAV)非正交多址(NOMA)网络。提出了一种新传输框架,其中多个挂载于无人机上的基站借助 IRS 采用 NOMA 服务多组地面用户。为最大化所考虑网络的和速率,联合优化了无人机的三维(3D)布设与发射功率、IRS 的反射矩阵,以及用户间的 NOMA 解码顺序。为处理所表述的含耦合变量的混合整数非凸优化问题,开发了基于块坐标下降(BCD)的迭代算法。具体而言,将原问题分解为三个子问题,通过利用罚函数法与连续凸近似技术交替求解。所提基于 BCD 的算法被证明能够以多项式时间复杂度获得原问题的驻点。数值结果表明:1) 所提用于多无人机网络的 NOMA-IRS 方案相较于基准方案(即正交多址(OMA)-IRS 与无 IRS 的 NOMA)实现了更高的和速率;2) IRS 的使用能够通过增强无人机至其服务用户的信道质量并减轻无人机间干扰,为多无人机网络提供性能增益;3) 优化无人机布设可因灵活的解码顺序设计而使 NOMA 带来的和速率增益更为显著。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.09145,
  title  = {Intelligent Reflecting Surface Enhanced Multi-UAV NOMA Networks},
  author = {Xidong Mu and Yuanwei Liu and Li Guo and Jiaru Lin and H. Vincent Poor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09145},
  year   = {2021}
}

备注

31 pages, 6 figures