面向 STAR-RIS 辅助无人机网络的非正交多址接入
信息论
2023-07-28 v1 新兴技术
信号处理
math.IT
摘要
本文提出了一种新颖的 simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface (STAR-RIS，同时透射反射可重构智能表面) 辅助无人机 (UAV) 非正交多址接入 (NOMA) 应急通信网络。部署多个 STAR-RIS 以为受困用户与无人机载基站 (BS) 之间提供额外且智能的传输链路。每个用户选择最近的 STAR-RIS 上传数据，对于位于同一 STAR-RIS 同侧的用户采用 NOMA。考虑灾后应急通信的实际需求，我们构建了在最小平均速率与最大能耗约束下的吞吐量最大化问题，其中联合优化无人机轨迹、STAR-RIS 被动波束赋形以及时间与功率分配。此外，我们提出了一种基于拉格朗日的奖励约束近端策略优化 (LRCPPO) 算法，为求解带累积约束的长期优化问题提供了自适应方法。具体而言，利用拉格朗日松弛将原问题转化为具有双层结构的无约束问题。内层由基于惩罚奖励的近端策略优化 (PPO) 算法求解。外层中，拉格朗日乘子通过梯度下降更新。数值结果表明所提算法能在良好满足约束的同时有效提升网络性能，并证明了所提 STAR-RIS 辅助无人机 NOMA 网络架构相对于采用仅反射 RIS 与正交多址接入的基准方案具有优越性。
引用
@article{arxiv.2307.14345,
title = {NOMA for STAR-RIS Assisted UAV Networks},
author = {Jiayi Lei and Tiankui Zhang and Xidong Mu and Yuanwei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14345},
year = {2023}
}