The development of 6G/B5G wireless networks, which have requirements that go beyond current 5G networks, is gaining interest from academia and industry. However, to increase 6G/B5G network quality, conventional cellular networks that rely on terrestrial base stations are constrained geographically and economically. Meanwhile, NOMA allows multiple users to share the same resources, which improves the spectral efficiency of the system and has the advantage of supporting a larger number of users. Additionally, by intelligently manipulating the phase and amplitude of both the reflected and transmitted signals, STAR-RISs can achieve improved coverage, increased spectral efficiency, and enhanced communication reliability. However, STAR-RISs must simultaneously optimize the amplitude and phase shift corresponding to reflection and transmission, which makes the existing terrestrial networks more complicated and is considered a major challenging issue. Motivated by the above, we study the joint user pairing for NOMA and beamforming design of Multi-STAR-RISs in an indoor environment. Then, we formulate the optimization problem with the objective of maximizing the total throughput of MUs by jointly optimizing the decoding order, user pairing, active beamforming, and passive beamforming. However, the formulated problem is a MINLP. To address this challenge, we first introduce the decoding order for NOMA networks. Next, we decompose the original problem into two subproblems, namely: 1) MU pairing and 2) Beamforming optimization under the optimal decoding order. For the first subproblem, we employ correlation-based K-means clustering to solve the user pairing problem. Then, to jointly deal with beamforming vector optimizations, we propose MAPPO, which can make quick decisions in the given environment owing to its low complexity.


翻译:6G/B5G无线网络的发展需求超越现有5G网络,正引起学术界和工业界的广泛关注。然而,为提升6G/B5G网络质量,依赖地面基站的传统蜂窝网络在地理和经济层面均受限制。与此同时,NOMA技术允许多个用户共享相同资源,可提升系统频谱效率并支持更多用户接入。此外,通过智能调控反射与透射信号的相位和幅度,STAR-RIS能够改善覆盖范围、提升频谱效率及通信可靠性。但STAR-RIS需同时优化反射与透射对应的幅度和相移,这使得现有地面网络更加复杂,成为重大挑战课题。基于上述问题,本文研究了室内环境下NOMA联合用户配对及多STAR-RIS波束赋形设计。随后构建优化问题,旨在通过联合优化解码顺序、用户配对、主动波束赋形及被动波束赋形最大化用户总吞吐量。该问题被表述为混合整数非线性规划。针对此挑战,本文首先引入NOMA网络解码顺序,继而将原问题分解为两个子问题:1)用户配对与2)最优解码顺序下的波束赋形优化。针对第一个子问题,采用基于相关性的K-means聚类方法解决用户配对问题。为联合处理波束赋形向量优化,我们提出MAPPO算法,该算法凭借低复杂度可在给定环境中快速决策。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员