中继卫星辅助低轨星座 NOMA 通信系统
系统与控制
2024-11-05 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种中继卫星辅助低轨（LEO）星座非正交多址联合波束赋形（R-NOMA-BF）通信系统，其中多天线 LEO 卫星向地面非正交用户传递信息。为了衡量服务质量，我们构建了一个资源分配问题，以最小化可达容量与用户请求流量之间的二阶差。基于上述问题，联合优化 LEO 卫星-小区分配因子、NOMA 功率和波束赋形向量被纳入考虑。优化变量从可行性和非凸性角度进行了分析。此外，我们提供了一对有效算法，即多普勒频移 LEO 卫星-小区辅助 NOMA 单调规划与波束赋形向量（D-mNOMA-BF）以及基于蚁群路径搜索的 NOMA 指数锥规划与波束赋形向量（A-eNOMA-BF）。还给出了上述两种算法的折中方案。数值结果表明：1) D-mNOMA-BF 和 A-eNOMA-BF 算法优于基于正交多址的波束赋形（OMA-BF）和极化复用方案；2) 随着天线数量和单星功率的增加，R-NOMA-BF 系统能够扩展用户满意度；3) 通过比较各种不完美的逐次干扰消除，A-mNOMA-BF 算法的性能优于 D-mNOMA-BF。
引用
@article{arxiv.2411.01194,
title = {Relay Satellite Assisted LEO Constellation NOMA Communication System},
author = {Xuyang Zhang and Xinwei Yue and Zhihao Han and Tian Li and Xia Shen and Yafei Wang and Rongke Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01194},
year = {2024}
}