高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

双STAR-RIS辅助下行NOMA系统中最大化和速率的方法

田心记 孟浩然 李兴旺 张辉

田心记, 孟浩然, 李兴旺, 张辉. 双STAR-RIS辅助下行NOMA系统中最大化和速率的方法[J]. 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT240007
引用本文: 田心记, 孟浩然, 李兴旺, 张辉. 双STAR-RIS辅助下行NOMA系统中最大化和速率的方法[J]. 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT240007
TIAN Xinji, MENG Haoran, LI Xingwang, ZHANG Hui. Method of Maximizing Sum Rate for Dual STAR-RIS Assisted Downlink NOMA Systems[J]. Journal of Electronics & Information Technology. doi: 10.11999/JEIT240007
Citation: TIAN Xinji, MENG Haoran, LI Xingwang, ZHANG Hui. Method of Maximizing Sum Rate for Dual STAR-RIS Assisted Downlink NOMA Systems[J]. Journal of Electronics & Information Technology. doi: 10.11999/JEIT240007

双STAR-RIS辅助下行NOMA系统中最大化和速率的方法

doi: 10.11999/JEIT240007
基金项目: 国家自然科学基金(52164007),河南理工大学博士基金(B2018-39)
详细信息
    作者简介:

    田心记:女,副教授,研究方向为新一代宽带移动通信系统的新理论及技术

    孟浩然:男,硕士生,研究方向为新一代无线通信技术

    李兴旺:男,副教授,研究方向为新一代宽带移动通信系统的新理论及技术

    张辉:男,教授,研究方向为智能信息开采、矿井通信

    通讯作者:

    田心记 tian215216@sohu.com

  • 中图分类号: TN92

Method of Maximizing Sum Rate for Dual STAR-RIS Assisted Downlink NOMA Systems

Funds: The National Natural Science Foundation of China (52164007), The Doctoral Fund of Henan Polytechnic University (B2018-39)
  • 摘要: 对于两个同时透射和反射的智能可重构表面(STAR-RIS)辅助的下行非正交多址接入(NOMA)系统,该文提出一种最大化和速率的方法。首先构建最大化和速率的优化问题,优化参数为STAR-RIS相移、功率分配和时间分配;然后用半正定规划法(SDP)优化双STAR-RIS相移;最后,用迭代的方法交替优化功率分配和时间分配,在每次迭代过程中分别用拉格朗日对偶分解法优化功率分配和函数极值法优化时间分配。仿真结果显示,双STAR-RIS辅助的NOMA系统的和速率高于单STAR-RIS辅助的NOMA系统。
  • 图  1  双STAR-RIS辅助的下行NOMA系统

    图  2  迭代次数图

    图  3  双STAR-RIS反射元素数量改变时系统的和速率

    图  4  发射功率$ {P_{{\text{max}}}} $改变时系统的和速率

    表  1  仿真参数

    参数 数值
    BS与STAR-RIS1路径损耗指数 2
    BS与STAR-RIS2路径损耗指数 2
    STAR-RIS1与用户T/R路径损耗指数 2
    STAR-RIS2与用户C/R路径损耗指数 2
    莱斯因子(dB) 5
    用户R、用户T、用户C数目 2,2,2
    BS与两个STAR-RIS距离(m) 50,50
    STAR-RIS1与用户T/R距离(m) 10
    STAR-RIS2与用户C/R距离(m) 10
    噪声功率$ {\sigma ^2} $(dBm) –99
    $ {R_{\min}} $(bit/(s·Hz)) 0.1
    下载: 导出CSV
  • [1] GAN Xu, ZHONG Caijun, HUANG Chongwen, et al. Multiple RISs assisted cell-free networks with two-timescale CSI: Performance analysis and system design[J]. IEEE Transactions on Communications, 2022, 70(11): 7696–7710. doi: 10.1109/TCOMM.2022.3208629.
    [2] 张诚, 王鸿. 智能反射面辅助的非正交多址系统高能效传输方案研究[J]. 重庆邮电大学学报(自然科学版), 2023, 35(1): 16–22. doi: 10.3979/j.issn.1673-825X.202110130355.

    ZHANG Cheng and WANG Hong. Research on energy-efficient transmission scheme for IRS-assisted NOMA systems[J]. Journal of Chongqing University of Posts and Telecommunications (Natural Science Edition), 2023, 35(1): 16–22. doi: 10.3979/j.issn.1673-825X.202110130355.
    [3] LIU Yuanwei, LIU Xiao, MU Xidong, et al. Reconfigurable intelligent surfaces: Principles and opportunities[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2021, 23(3): 1546–1577. doi: 10.1109/COMST.2021.3077737.
    [4] XIE Zhen, LI Xingwang, ZENG Ming, et al. Resource allocation for double IRSs assisted wireless powered NOMA networks[J]. IEEE Wireless Communications, 2023, 12(5): 823–827. doi: 10.1109/LWC.2023.3244997.
    [5] WANG Peiyu, WANG Hong, MA Haochun, et al. Sum rate maximization for STAR-RIS aided NOMA system with two-way communication[J]. IEEE Communications Letters, 2023, 27(10): 2857–2861. doi: 10.1109/LCOMM.2023.3306557.
    [6] WANG Kaijie, ZHOU Ting, XU Tianheng, et al. Asymmetric adaptive modulation for uplink NOMA systems[J]. IEEE Transactions on Communications, 2021, 69(11): 7222–7235. doi: 10.1109/TCOMM.2021.3102152.
    [7] ZUO Jiakuo, LIU Yuanwei, DING Zhiguo, et al. Uplink NOMA for STAR-RIS networks[EB/OL]. https://doi.org/10.48550/arXiv.2110.05686, 2021.
    [8] FU Shen, WANG Hong, ZHAO Haitao, et al. On STAR-RIS-aided NOMA with multi-group detection[J]. IEEE Wireless Communications Letters, 2023, 12(11): 1971–1975. doi: 10.1109/LWC.2023.3303414.
    [9] WANG Peiyu, WANG Hong, and FU Yibo. Average rate maximization for mobile STAR-RIS-aided NOMA system[J]. IEEE Communications Letters, 2023, 27(5): 1362–1366. doi: 10.1109/LCOMM.2023.3261442.
    [10] 王培宇, 王鸿, 马昊淳. 多通道STAR-IRS辅助的NOMA系统用户分组方案研究[J]. 南京邮电大学学报(自然科学版), 2022, 42(5): 47–53. doi: 10.14132/j.cnki.1673-5439.2022.05.007.

    WANG Peiyu, WANG Hong, and MA Haochun. On user grouping for multi-carrier STAR-IRS-aided NOMA systems[J]. Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications (Natural Science), 2022, 42(5): 47–53. doi: 10.14132/j.cnki.1673-5439.2022.05.007.
    [11] FANG Fang, WU Bibo, FU Shu, et al. Energy-efficient design of STAR-RIS Aided MIMO-NOMA networks[J]. IEEE Transactions on Communications, 2023, 71(1): 498–511. doi: 10.1109/TCOMM.2022.3223706.
    [12] GUO Yi, FANG Fang, CAI Donghong, et al. Energy-efficient design for a NOMA assisted STAR-RIS network with deep reinforcement learning[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2023, 72(4): 5424–5428. doi: 10.1109/TVT.2022.3224926.
    [13] WU Chenyu, MU Xidong, LIU Yuanwei, et al. Resource allocation in STAR-RIS-aided networks: OMA and NOMA[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2022, 21(9): 7653–7667. doi: 10.1109/TWC.2022.3160151.
    [14] ZUO Jiakuo, LIU Yuanwei, DING Zhiguo, et al. Joint design for simultaneously transmitting and reflecting (STAR) RIS assisted NOMA systems[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2023, 22(1): 611–626. doi: 10.1109/TWC.2022.3197079.
    [15] GRANT M and BOYD S P. CVX: MATLAB software for disciplined convex programming[EB/OL]. https://www.researchgate.net/publication/229058225_CVX_MATLAB_software_for_disciplined_convex_programming, 2014.
  • 加载中
图(4) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  69
  • HTML全文浏览量:  21
  • PDF下载量:  20
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-16
  • 修回日期:  2024-06-11
  • 网络出版日期:  2024-06-18

目录

    /

    返回文章
    返回