STAR-RIS辅助的无源物联网上行和速率最大化研究:SDMA对比NOMA

作     者：陈沿明 吕斌 杨震 李飞 CHEN Yanming;LYU Bin;YANG Zhen;LI Fei

作者机构：南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 

出 版 物：《通信学报》 (Journal on Communications)

年 卷 期：2024年第45卷第12期

页      面：1-15页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.62271265 No.62071242) 

主　　题：无源物联网 反向散射通信 同时透射和反射可重构智能表面 多址接入 和速率最大化 

摘      要：为了解决可重构智能表面(RIS)辅助无源物联网存在的半空间限制以及信息传输效率低问题,提出了一种同时透射和反射的RIS(STAR-RIS)辅助传输方案。在无源设备(BD)与访问接入点间部署STAR-RIS,以协助BD向访问接入点传输信息,实现BD的全空间分布。此外,在配置多天线的能量站构建波束成形以提高入射信号的强度。为了最大化系统和速率,分别基于空分多址接入(SDMA)和非正交多址接入(NOMA),考虑了BD反射系数、波束成形矢量和STAR-RIS元件系数联合优化问题。为求解SDMA方式下优化问题,提出了一种基于块坐标下降(BCD)框架的迭代算法。针对NOMA方式下优化问题的非凸性,将目标函数转化为易于求解的形式,并提出另一种基于BCD框架的迭代算法。仿真结果表明,在相同多址方式下,所提方案的性能优于参照方案;在相同方案下,NOMA系统的性能优于SDMA系统。