非对称室内信道中的对称用户公平性：一种用于NOMA系统中联合离散RIS划分和功率分配的Max–Min框架 作者：Periyakarupan Gurusamy Sivabalan Velmurugan, Vinoth Babu Kumaravelu, Arthi Murugadass, Agbotiname Lucky Imoize, Samarendra Nath Sur, Francisco R. Castillo Soria

《Symmetry》：Symmetrical User Fairness in Asymmetric Indoor Channels: A Max–Min Framework for Joint Discrete RIS Partitioning and Power Allocation in NOMA Systems Periyakarupan Gurusamy Sivabalan Velmurugan, Vinoth Babu Kumaravelu, Arthi Murugadass, Agbotiname Lucky Imoize, Samarendra Nath Sur and Francisco R. Castillo Soria

　　

摘要

可重构智能表面（RIS）辅助的非正交多址接入（NOMA）技术已成为提高第五代和第六代无线网络频谱效率和覆盖范围的一种有前景的方法。然而，室内非对称传播条件（包括异构的视距（LoS）和非视距（NLoS）链路）往往会导致用户公平性下降。本文在标准化的3GPP室内办公室（InH）信道模型下，研究了一种下行链路的RIS辅助NOMA系统，以在现实的链路预算约束下实现公平性导向的设计。我们提出了一个优化问题，该问题综合考虑了离散的RIS元件划分和NOMA功率分配，以实现服务质量（QoS）的对称分配。为了提高计算效率，将这个非凸问题转化为上图形式，并使用基于二分法的低复杂度拟凸优化框架结合RIS划分的枚举方法进行求解。数值结果表明，公平性得到了显著提升；例如，将RIS阵列的大小翻倍可以在中等发射功率水平下使遍历最大最小速率提高约66%。此外，通过考虑实际损耗（如不完美的连续干扰消除（iSIC）、不完美的信道状态信息（iCSI）和RIS实现损失），研究结果表明，公平性最优操作始终优先考虑远端用户，以克服严重的室内NLoS衰减。所提出的框架还与基于交替优化（AO）的RIS-NOMA、传统的无划分RIS波束成形以及RIS辅助的正交多址接入（OMA）方案进行了比较。仿真结果证实，所提出的框架具有低计算复杂度，适用于实际的室内无线环境。