队列感知的 STAR-RIS 辅助 NOMA 通信系统
信息论
2022-02-28 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究了队列感知的同时收发可重构智能表面（STAR-RIS）辅助的非正交多址（NOMA）通信系统，以保障系统稳定性；基于李雅普诺夫漂移理论，将长期稳定性导向问题重构为最大化用户每时隙队列加权和速率（QWSR）。通过联合优化 NOMA 解码顺序、基站有源波束赋形系数以及 STAR-RIS 的无源透射与反射系数，考虑了三种 STAR-RIS 工作协议，即能量分割（ES）、模式切换（MS）和时间切换（TS）。对于 ES，采用块坐标下降与连续凸近似方法处理高度耦合的非凸问题。对于 MS，所提算法进一步扩展为基于惩罚的双层循环算法，以解决二值幅度约束问题。对于 TS，将公式化问题分解为两个子问题，每个子问题均可按与 ES 类似的方式求解。仿真结果表明：i）所提 STAR-RIS 辅助 NOMA 通信优于传统方案；ii）重构的 QWSR 最大化问题验证了系统稳定性；iii）TS 在 QWSR 与平均队列长度方面均取得更优性能。
引用
@article{arxiv.2202.12333,
title = {Queue-Aware STAR-RIS Assisted NOMA Communication Systems},
author = {Nannan Zhang and Yuanwei Liu and Xidong Mu and Wei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12333},
year = {2022}
}
备注
30 pages, 11 figures