基于混合主动-被动通信的互惠共生无线资源分配
信息论
2025-10-06 v1 math.IT
摘要
互惠共生无线通信（Mutualistic SR）是一种具有高频谱效率和低功耗消耗的通信范式，其中次要用户（SU）通过调制和反射主用户（PT）信号的方式传输信息，实现了频谱和功率的共享使用。为此，PT的性能可通过SU反射的信号得到增强，形成互惠关系。然而，低调制速率导致次要用户传输速率严重下降。为提高SU的传输速率，本文提出一种基于混合主动-被动通信（HAPC）的新型互惠SR，以探索在功耗和传输速率之间的权衡，使每个SU在被动BC和主动AC之间交替传输信号。本文分别针对固定和动态SIC排序情况，提出两个以最大化所有SU总速率为目标的优化问题。在固定SIC排序的条件下，需联合优化SU的反射系数、每次AC传输的发射功率以及每次BC和AC的时间分配，同时满足能量因果约束和PT传输速率增益约束。除考虑固定SIC排序问题中的约束外，动态SIC排序问题（属于混合整数规划）还需考虑SIC排序约束。本文分别采用基于SCA的算法和基于BCD的算法求解上述两个问题。仿真结果表明：1）在相同约束条件下，本文提出的互惠SR系统在SU达到的速率方面优于传统设计；2）在PT最小速率增益较高时，动态SIC排序下的所有SU总速率大于固定SIC排序；而在PT最小速率增益较低时，两者的总速率几乎相同。
引用
@article{arxiv.2509.14567,
title = {Resource Allocation for Mutualistic Symbiotic Radio with Hybrid Active-Passive Communications},
author = {Hong Guo and Yinghui Ye and Haijian Sun and Liqin Shi and Rose Qingyang Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14567},
year = {2025}
}