光 STAR-RIS 辅助的 VLC 系统：RSMA 对比 NOMA
信息论
2024-01-08 v2 信号处理
math.IT
摘要
在可见光通信（VLC）领域中，一个关键问题涉及提升系统数据速率，尤其是在直视（LoS）链路被障碍物阻挡的场景中。基于超表面的同时透射与反射可重构智能表面（STAR-RIS）的部署已兴起，以应对具有挑战性的 LoS 阻塞场景，并在射频无线系统中提供 360 度覆盖。近来，光同时透射与反射可重构智能表面（OSTAR-RIS）的概念被提出用于 VLC 系统。本工作致力于详细研究 OSTAR-RIS 的性能，并揭示该技术下 VLC 系统的性能增益。具体而言，我们提出了一种由 OSTAR-RIS 辅助的新型多用户室内 VLC 系统。为提升所提系统的和速率性能，本文研究了功率域非正交多址（NOMA）与速率分割多址（RSMA）。为此，我们建立、求解并评估了一个和速率最大化问题，该问题联合优化 OSTAR-RIS 中反射单元的横滚角与偏航角以及折射单元的折射率。该最大化问题考虑了实际因素，例如非用户（即阻挡者）的存在以及接收设备的朝向。采用正弦余弦元启发式算法来获得所构造非凸优化问题的最优解。此外，本研究深入探讨了所提系统的和能效优化。仿真结果表明，所提 OSTAR-RIS 辅助 RSMA 的 VLC 系统在和速率与和能效方面均优于基于 OSTAR-RIS NOMA 的 VLC 系统。
引用
@article{arxiv.2310.19141,
title = {Optical STAR-RIS-Aided VLC Systems: RSMA Versus NOMA},
author = {Omar Maraqa and Sylvester Aboagye and Telex M. N. Ngatched},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19141},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Open Journal of the Communications Society, Dec. 2023