STAR-RIS辅助带能量缓冲的MISO SWIPT-NOMA系统：性能分析与优化
信息论
2024-07-18 v2 信号处理
math.IT
摘要
在本文中，我们提出了一种同时透射与反射可重构智能表面（STAR-RIS）和能量缓冲辅助的多输入单输出（MISO）同步无线信息与功率传输（SWIPT）非正交多址（NOMA）系统，该系统由一个STAR-RIS、一个接入点（AP）以及带有能量缓冲的反射用户和传输用户组成。在所提出的系统中，多天线AP可以在下行链路中通过NOMA方式同时向多个单天线反射和传输用户传输信息与能量，其中用户的功率传输与信息传输状态使用马尔可夫链建模。反射和传输用户将能量采集并存储在能量缓冲中作为额外电源，部分用于上行链路信息传输。在Nakagami-m衰落信道上推导了所提出系统的功率中断概率、信息中断概率、和吞吐量以及联合中断概率的闭式表达式，并通过仿真进行了验证。结果表明，与采用离散相移的系统、STAR-RIS辅助的无缓冲MISO SWIPT-NOMA、传统RIS和能量缓冲辅助的MISO SWIPT-NOMA，以及STAR-RIS和能量缓冲辅助的MISO SWIPT-时分多址（TDMA）系统相比，所提出的系统实现了更好的性能。此外，设计了一种基于粒子群优化的功率分配（PSO-PA）算法，以在上行链路联合中断概率和Jain公平性指数（JFI）约束下最大化上行链路和吞吐量。仿真结果表明，所提出的PSO-PA算法能够提升所提出系统的和吞吐量性能。
引用
@article{arxiv.2308.09489,
title = {STAR-RIS Aided MISO SWIPT-NOMA System with Energy Buffer: Performance Analysis and Optimization},
author = {Kengyuan Xie and Guofa Cai and Jiguang He and Georges Kaddoum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09489},
year = {2024}
}