STAR-RIS辅助的下行有源与上行反向散射通信NOMA系统
信息论
2024-03-25 v1 信号处理
math.IT
摘要
提出了一种同时透射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）辅助的下行（DL）有源和上行（UL）反向散射通信（BackCom）框架。更具体地，一个全双工（FD）基站（BS）通过STAR-RIS的透射链路与DL用户通信，同时借助STAR-RIS的反射链路激励UL BackCom设备并接收其信息。在DL和UL通信中均采用非正交多址接入（NOMA）以提高频谱效率。在满足DL用户个体速率约束的前提下，构建了系统加权和速率最大化问题，以联合优化FD基站的有源接收和发射波束赋形、STAR-RIS的无源波束赋形以及DL NOMA解码顺序。为解决这一具有挑战性的非凸问题，我们提出了一种基于交替优化（AO）的算法，用于在给定DL NOMA解码顺序下进行联合有源和无源波束赋形设计。为解决穷举搜索所有NOMA解码顺序可能带来的高计算复杂度，进一步开发了一种高效的NOMA用户排序方案。最后，数值结果表明：i）与采用传统RIS或空分多址的基线方案相比，所提方案取得了更高的性能增益；ii）更高的UL速率增益是以DL性能下降为代价获得的，作为一种补救措施，通过引入STAR-RIS可以实现更灵活的性能权衡。
引用
@article{arxiv.2403.15120,
title = {STAR-RIS Assisted Downlink Active and Uplink Backscatter Communications with NOMA},
author = {Ao Huang and Xidong Mu and Li Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15120},
year = {2024}
}