STAR-RIS辅助RSMA系统的波束形成和速率分配联合优化

摘要

为提升可同时透射和反射的智能可重构表面(simultaneously transmissive and reflective intelligently reconfigurable surface, STAR-RIS)辅助的下行速率分割多址(rate-split multiple access, RSMA)接入系统的通信性能，解决用户信道增益接近时NOMA(non-orthogonal multiple access)性能受限问题，提出联合波束形成与速率分配优化的方法。首先构建最大化和速率的优化问题，设置优化参数为波束形成向量、速率分配向量以及STAR-RIS透射和反射波束形成矩阵；其次用块坐标下降法将优化问题分解为两个子问题，其中用连续凸逼近优化波束形成向量、速率分配向量，并基于分式规划和半正定规划方法优化STAR-RIS透射和反射波束形成矩阵；最后通过交替迭代实现有功率条件下的和速率最大化。仿真结果表明，所提算法优于现有的基准方案，整体性能提升28.0%～37.3%,能够显著提高系统的和速率。

关键词

RSMA / STAR-RIS / 和速率 / 功率

基金资助

云南省基础研究计划重点项目(202401AS070105); 国家自然科学基金资助项目(61761025)