基于BD-RIS的RSMA-SWIPT系统在信道估计误差下的鲁棒设计
信号处理
2025-08-12 v1
摘要
本工作探索了将速率分割多用户接入（RSMA）、同步无线信息和能量传输（SWIPT）以及超对角可重构智能表面（BD-RIS）集成，以提升未来第六代（6G）通信网络的频谱效率、能源效率、覆盖范围和连接性。具体而言，在多用户BD-RIS支持的RSMA-SWIPT系统中，我们在假设信道状态信息（CSI）不完美的前提下，联合优化发射码波矢、用户的公共速率比例、功率分割比例以及BD-RIS节点的散射矩阵。此外，为更好地捕捉实际硬件行为，我们纳入了非线性能量采集模型并考虑能量采集约束。我们设计了鲁棒优化框架以最大化系统总速率，同时显式考虑CSI不确定性的最坏情况影响。进一步，我们引入交替优化框架，将问题划分为多个子块进行迭代优化。具体而言，通过连续凸近似（SCA）将发射码波矢优化问题重新表述为凸半正定规划，利用MOSEK-enabled CVX工具箱求解功率分割问题。随后，为优化BD-RIS的散射矩阵，首先采用SCA将问题重新表述为凸形式，然后设计基于共轭梯度法的流形优化策略。最后，数值仿真结果表明，所提出的方案在多个基准方法上提供了显著的性能提升，并在合理的迭代次数内实现快速收敛。
引用
@article{arxiv.2508.08097,
title = {Robust Design of Beyond-Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface Empowered RSMA-SWIPT System Under Channel Estimation Errors},
author = {Muhammad Asif and Zain Ali and Asim Ihsan and Ali Ranjha and Zhu Shoujin and Manzoor Ahmed and Xingwang Li and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08097},
year = {2025}
}
备注
13 pages, and 11 figures. Submitted to IEEE