基于STAR-RIS和中继集成系统的下行NOMA覆盖增强技术

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作   者：

陈思宇;  申滨;  元文军; 

作者机构：

重庆邮电大学通信与信息工程学院; 

关键词：

STAR-RIS;  功率分配;  集成系统;  非正交多址(NOMA);  解码转发中继; 

期刊名称：

电讯技术

i s s n：

1001-893X

年卷期：

2025 年 65 卷 003 期

页   码：

469-476

摘   要：

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)与中继技术相结合是近年来兴起的新型增强型无线通信技术。为实现下行覆盖增强，提出了一种基于同时反射和透射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface, STAR-RIS)与解码转发(Decode-and-Forward, DF)中继协同工作的下行非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access, NOMA)双用户系统。在Nakagami-m信道假设下，通过联合优化基站和中继处的NOMA功率分配以及STAR-RIS的能量分裂系数，实现最大化该系统中两个用户的可实现速率之和。在满足功率约束和理想连续干扰消除的条件下，提出了一种基于两阶段中继系统流量平衡的双层迭代算法，通过内层迭代功率分配和外层迭代能量分裂系数来得到最优值。仿真结果表明，该集成系统覆盖性能在系统功率同为1 W的情况下要优于纯中继系统，且优势随STAR-RIS元件数量增多而变大；当STAR-RIS元件个数小于200或发射信噪比小于80 dB时，该系统相较于纯STAR-RIS系统亦可获得0.5～2 b/s/Hz的系统和速率增益。