Sequential Parametric Optimization for Rate-Splitting Precoding in Non-Orthogonal Unicast and Multicast Transmissions
本文研究了使用全数字和混合预编码器的非正交单播和多播（NOUM）传输的速率分裂（RS）预编码。我们研究非凸加权和率（WSR）最大化问题的组播要求。为了解决上述问题，我们提出了一种基于序贯参数优化的方法-CON。我们表明，ESTCON收敛到局部最优，而不需要明智地选择一个初始可行点。此外，我们通过模拟表明，通过利用RS，混合预编码器可以达到几乎相同的性能，在某些特定的设置下，他们的全数字同行。
2022-01-25 cs.IT cs.NI eess.SP
NOMA Enhanced Terrestrial and Aerial IoT Networks with Partial CSI
本文研究了一种非正交多址（NOMA）增强型物联网（IoT）网络。为了提供连接，提出了一种新的集群策略，其中多个设备可以同时服务。研究了两种潜在的场景：1）NOMA增强的地面物联网网络和2）NOMA增强的空中物联网网络。我们利用随机几何工具来模拟地面和空中设备的空间随机性。新的信道统计数据来自地面和空中设备。导出了覆盖概率的精确表达式和渐近表达式。为了获得进一步的工程见解，短数据包通信的情况下进行了调查。通过分析，我们发现NOMA增强型物联网网络的性能能够超过OMA增强型物联网网络。此外，基于仿真结果，存在一个最佳值的发射功率，使覆盖概率最大化。
2020-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
Rate-Splitting Unifying SDMA, OMA, NOMA, and Multicasting in MISO Broadcast Channel: A Simple Two-User Rate Analysis
考虑到两用户多天线广播信道，本文表明，线性预编码的具有连续干扰消除（SIC）的速率分裂（RS）接收机是用于非正交传输的灵活框架，其概括并包含四种看似不同的策略，即基于线性预编码的空分多址（SDMA），正交多址（OMA），非正交多址接入（NOMA）基于线性预编码的叠加编码与SIC，和物理层组播。本文研究了和速率，并分析了RS如何统一，优于，并专门为SDMA，OMA，NOMA，和多播作为信道强度的差异和用户信道方向之间的角度的函数。
2019-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted Aerial Non-Terrestrial Networks: An Intelligent Synergy with Deep Reinforcement Learning
本文探讨了深度强化学习在优化RIS辅助空中非地面网络中的应用，重点采用H-PPO算法处理复杂混合动作空间，通过ARIS辅助的CoMP-NOMA网络案例验证其能有效最大化总速率，并指出了未来研究方向。
2024-12-25 eess.SP
Rate Splitting for 6G Optical Wireless Networks
本文研究了速率分割（RS）在6G光无线通信网络中的性能，该网络采用VCSELs作为光发射机，结果表明RS在高数据速率下管理多用户干扰方面优于正交传输基线方案。
2023-04-06 eess.SP
Coexistence of Radar and Communication with Rate-Splitting Wireless Access
针对上行ISAC中通信与雷达功能间干扰及性能折中问题，提出RS启发的共存方法，推导速率内界与最优功率分割闭式解，获得优于OMA和NOMA方案的感知—通信折中。
2025-08-30 eess.SP
Non-Orthogonal Multiple Access for UAV-Aided Heterogeneous Networks: A Stochastic Geometry Model
在这项工作中，我们探讨了部署无人机（UAV）作为空中基站（ABS）与子6 GHz频段和小小区地面基站（TBS）与毫米波（mmWave）波段的混合异构网络（HetNets）的潜在好处。提出了一种灵活的基于非正交多址接入（NOMA）的用户关联策略。利用随机几何的工具，推导了真实空对地（A2 G）信道和地对地（G2 G）信道条件下，基于LoS球阻塞模型的关联概率、覆盖概率和频谱效率的解析表达式.最后，我们提出的混合HetNet的数值结果的见解。我们证实：i）通过适当地设置功率分配因子和目标信号干扰噪声比（SINR）阈值，所提出的NOMA使能的HetNet能够实现比OMA使能的ABS更优越的性能; ii）在NOMA使能的ABS层中存在关联概率和频谱效率之间的折衷; iii）启用NOMA的ABS层的覆盖概率和频谱效率在很大程度上受不完美连续干扰消除（ipSIC）系数、功率分配因子和SINR阈值的影响; iv）与仅低于6 GHz的ABS相比，当毫米波视线（LoS）链路可用时，毫米波使能的TBS能够增强HetNet的频谱效率。
2021-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
Overlay Space-Air-Ground Integrated Networks with SWIPT-Empowered Aerial Communications
本文研究覆盖式空天地一体化网络中LEO卫星与地面用户通信的中断性能，提出采用混合SWIPT和非线性能量收集模型，推导了理想与非理想SIC场景下的中断概率解析表达式，并通过蒙特卡洛仿真验证了理论准确性。
2024-06-19 cs.IT eess.SP math.IT
Aerial-Aided mmWave VANETs Using NOMA: Performance Analysis, Comparison, and Insights
针对城市化与频谱拥塞问题，该研究将系留飞行平台、NOMA与毫米波技术融入车载自组网，分析不同传输方案下的性能，给出平台与通信方式选型参考。
2023-10-17 eess.SP
Deep Reinforcement Learning for Trajectory and Phase Shift Optimization of Aerial RIS in CoMP-NOMA Networks
针对CoMP-NOMA网络中机载RIS的轨迹、相移及NOMA功率控制混合参数优化难题，提出基于MO-PPO算法的深度强化学习框架，可实现近最优性能并适应动态环境，助力提升未来无线网络的频谱效率与覆盖。
2024-11-02 eess.SP
Multicarrier Rate-Splitting Multiple Access: Superiority of OFDM-RSMA over OFDMA and OFDM-NOMA
本文针对OFDM系统中的载波间干扰问题，提出OFDM-RSMA方案，并设计基于WMMSE的子载波与功率分配算法，数值结果表明其性能优于OFDMA和OFDM-NOMA。
2023-09-25 cs.IT eess.SP math.IT
UAV Communications Based on Non-Orthogonal Multiple Access
提出了一种基于非正交多址接入（NOMA）的大容量无人机网络架构。为了更好地理解NOMA使能的无人机网络，进行了三个案例研究。我们首先提供NOMA启用无人机网络的性能评估，采用随机几何模型的无人机和地面用户的位置。在此基础上，基于无人机定高绕飞的简化二维模型，研究了静态NOMA用户的联合轨迹设计和功率分配问题。作为进一步的进步，我们展示了无人机放置问题的机器学习技术的帮助下，当地面用户漫游和无人机能够相应地调整其位置在三维（3D）。通过这些案例研究，我们可以全面了解无人机系统从基本理论到实际应用。
2018-09-15 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Enabled Uplink Non-Orthogonal Multiple Access System: Joint Deployment and Power Control
为了克服具有正交多址接入（OMA）的多用户无人机（UAV）网络中的固有延迟。在本文中，我们研究了无人机使能的上行非正交多址接入（NOMA）网络，其中无人机被部署来收集地面用户发送的消息。为了最大化所有用户的总速率并满足服务质量（QoS）要求，我们建立了无人机部署位置和功率控制联合优化的优化问题。该问题是非凸的，且部分变量是二元的，是一个典型的NP难问题。本文提出了一种利用逐次凸逼近（SCA）技术和罚函数法的迭代算法。为了降低迭代算法的高计算复杂度，提出了一种低复杂度的近似算法，该算法可以达到与迭代算法相似的性能。数值实验结果表明，与OMA方案和传统的NOMA方案相比，本文提出的算法可以有效地提高和速率。
2019-08-25 eess.SP
Joint Time-Frequency Splitting for Multiuser SWIPT OFDM Networks
本文提出了一种用于多用户正交频分复用（OFDM）系统的联合时频分裂（TFS）策略。在TFS中，每个用户在不同子载波上的时间共享因子通过最大化用户的和速率来优化，同时具有信息和能量服务质量（QoS）约束。虽然原问题是非凸的，我们首先将其转化为一个等价的凸问题，通过适当的变量变换。然后，我们提出了一种基于半封闭形式的低复杂度迭代算法。数值结果表明，该TFS优于传统的分时和子载波分离策略。
2019-02-08 eess.SP
Exploiting NOMA Transmissions in Multi-UAV-assisted Wireless Networks: From Aerial-RIS to Mode-switching UAVs
本文研究空中可重构智能表面辅助的多无人机NOMA无线网络，提出双模式切换方案和优化驱动的分层深度强化学习方法，通过联合优化轨迹、模式、波束成形与传输控制来最大化网络吞吐量。
2024-12-29 cs.NI eess.SP
Rate-Splitting-Inspired Uplink ISAC: A Rate-Region Analysis
Aalborg University（奥尔堡大学）
提出速率分裂（RS）启发的上行近场ISAC框架，通过分裂通信消息到感知操作，推导通信速率和感知速率的闭式表达式，表征可达速率区域，证明RS启发边界优于NOMA启发的时间共享区域。
2026-09-04 eess.SP
Outage Analysis of Aerial Semi-Grant-Free NOMA Systems
本文分析了采用SGF传输方案的UAV使能下行NOMA系统的中断性能，首次实施混合SIC方案，推导了GF用户的中断概率解析表达式，并提出DPA方案以放宽数据速率约束，最后通过仿真验证了理论分析。
2024-02-19 cs.IT eess.SP math.IT
Network Slicing for eMBB, URLLC, and mMTC: An Uplink Rate-Splitting Multiple Access Approach
本文研究 5G 上行异构业务网络切片，提出基于 RSMA 的灵活消息分割与解码顺序设计，证明其可优于 NOMA 并在部分场景显著增益 OMA。
2023-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Resource Allocation in Ground Wireless Networks Supporting Unmanned Aerial Vehicle Transmissions
我们考虑一个满载地面无线网络支持无人机（UAV）传输服务。为了实现到地面用户（GU）和UAV的过载传输，根据GU和UAV是否同时被服务，采用两种传输方案，即非正交多址（NOMA）和中继。在系统采用无限块长（IBL）码的假设下，推导了两种方案下GU和UAV的IBL吞吐量。更重要的是，我们还考虑了通过有限块长度（FBL）码传输数据分组的情况，即，向无人机和地面站的数据传输是在低延迟和高可靠性约束下进行的。在这种设置中，FBL吞吐量的特点再次考虑到NOMA和中继两种方案。根据IBL和FBL的吞吐量特性，提出了在保证蜂窝用户吞吐量的前提下最大化无人机吞吐量的最优资源分配设计方案，证明了中继方案能够在提高GU性能的同时为无人机提供传输服务，并且中继方案在FBL体制下比在IBL体制下为无人机提供更高的吞吐量.另一方面，NOMA方案通过略微牺牲GU的性能来提供更高的UAV吞吐量（比中继）。
2020-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting for Massive MIMO Multi-carrier system using Full Duplex Decode and Forward Relay with Hardware Impairments
在本文中，我们解决的解码和转发（DF）中继系统的功率分配问题，其中一个大规模的多输入多输出（mMIMO）多载波（MC）基站（BS）节点与MC单天线节点直接通信，也通过单天线全双工（FD）MC中继，使用速率分裂（RS）的方法。在目的地采用连续干扰消除方法。我们考虑正交频分复用（OFDM）作为我们的MC策略。我们考虑到硬件失真的影响，导致残留的自干扰和载波间泄漏（ICL），也不完善的信道状态信息（CSI）。我们制定了一个联合的子载波和功率分配问题，以最大限度地提高总的总和率。提出了一种迭代优化方法，该方法遵循逐次内逼近（SIA）框架，以达到满足Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件的收敛点。数值结果表明，这种系统的失真意识的设计的意义，以及显着的增益和速率相比，其半双工（HD）和非速率分裂计划。
2019-07-31 cs.IT cs.SY eess.SP
Non-Orthogonal Multiple Access in UAV-to-Everything (U2X) Networks
本文研究了非正交多址接入（NOMA）增强型无人机（UAV）到万物（U2 X）框架。利用随机几何工具，提出了一种新的三维框架提供无线服务的随机漫游NOMA接收机（Rx）在球空间。为了评估所提出的框架的性能，我们首先推导出封闭形式的表达式的中断概率和遍历率配对NOMA Rx。为了获得更多的见解，我们研究了NOMA增强的U2 X框架的多样性阶数和高信噪比（SNR）斜率。我们还推导出NOMA和正交多址接入（OMA）增强的U2 X框架中的频谱效率。我们的分析结果表明，提出的框架的多样性和高信噪比斜率的阶数分别为$m$和1。数值结果表明：与OMA增强的U2 X框架相比，所提出的NOMA增强的U2 X框架具有更好的中断性能和频谱效率;在固定LoS概率的情况下，配对NOMA Rx的中断性能主要取决于信道条件较差的用户。
2019-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Optical Rate-Splitting Multiple Access for Visible Light Communications
连接设备的激增和万物互联的出现代表了宽带无线网络的主要挑战。这就需要一个范式的转变，朝着下一代无线系统的创新技术的发展。主要挑战之一是频谱稀缺，这是由于近年来宽带普及率达到前所未有的水平。一个有前途的解决方案是可见光通信（VLC）的建议，它探索了不受管制的可见光谱，以实现高速通信，以及高效照明。该解决方案提供了更宽的带宽，可以为室内用户提供无处不在的宽带连接，并从蜂窝网络中卸载数据流量。尽管VLC是安全的并且能够克服RF系统的缺点，但是它受到若干限制，例如，有限的调制带宽。在这方面，最近已经提出了解决方案来克服这种限制。特别地，最初为RF系统提出的最常见的正交和非正交多址技术，例如，空分多址（SDMA）和NOMA已经在VLC的上下文中被考虑。尽管这些技术的收益很有希望，但其性能有些有限。因此，在这篇文章中，一个新的和广义的多址技术，称为速率分裂多址（RSMA），介绍和研究的第一次在VLC网络。我们首先提供一个概述的关键多址接入技术中使用的VLC系统。然后，我们提出了第一个全面的方法来集成的RSMA与VLC系统。在我们提出的框架中，SINR表达式推导并用于评估两个用户场景的加权和速率（WSR）。我们的研究结果说明了RSMA在推广NOMA和SDMA方面的灵活性，以及它在VLC上下文中的WSR优势。
2020-03-04 cs.IT cs.SY eess.SP
Rate-Splitting for Multigroup Multicast Beamforming in Multicarrier Systems
在本文中，我们考虑多组多播传输与不同类型的服务消息在一个过载的多载波系统中，发射机天线的数量是不足以减轻所有组间干扰。我们表明，采用基于速率分裂的多用户波束成形方法，使在相同的时间-频率资源的多个服务消息的同时交付在一个非正交的方式。考虑到在实践中不可避免的传输功率约束，这种方法在频谱效率和无线电资源分配的灵活性方面优于经典波束成形方法以及当前标准化的多播技术。
2019-11-29 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting Multiple Access Aided Mobile Edge Computing in Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了速率分裂多址接入（RSMA）辅助移动边缘计算（MEC）在认知无线电网络。我们提出了一个RSMA计划，使次要用户卸载任务的MEC服务器利用动态速率分裂，而不会恶化的主要用户的卸载。推导出了最优速率分裂参数的表达式，该参数使次用户的可达速率和所提出的RSMA方案的成功计算概率最大化。通过联合优化任务卸载率和任务卸载时间来最大化成功计算概率，得到了最优解的封闭形式。仿真结果表明，所提出的RSMA方案实现了更高的成功计算概率比现有的非正交多址接入方案。
2022-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
Optimization of Rate-Splitting Multiple Access with Integrated Sensing and Backscatter Communication
本文提出一种集成感知与反向散射通信（ISABC）系统，采用速率分割多址接入（RSMA）技术，通过联合优化波束成形、反射系数和公共速率来最小化基站总传输功率，显著提升了传输效率。
2025-01-29 eess.SP
Joint Activity and Blind Information Detection for UAV-Assisted Massive IoT Access
免授权非相干索引调制（NC-IM）最近被认为是一种有效的大规模接入方案，用于实现传输小数据分组的成本和能量受限的物联网（IoT）设备。针对基于无人机（UAV）的大规模物联网接入，研究了结合正交频分复用的免授权NC-IM方案。具体地，每个设备被分配唯一的非正交签名序列码本。每个有源设备通过调制所发送的签名序列的索引中的信息，在给定的时间-频率资源中发送其签名序列中的一个。针对部署在无人机空中基站（BS）的小规模多输入多输出（MIMO）系统，通过联合利用空时频域设备活动，提出了一种计算效率高的空时频联合活动盲信息检测（JABID）算法，显著提高了检测性能。此外，对于部署在空中基站的大规模MIMO，通过利用虚拟角域信道的稀疏性，我们提出了一种基于角域的JABID算法，以提高系统性能，减少接入延迟。此外，对于高移动性物联网设备和/或无人机的情况下，我们引入了一个时间-频率扩展传输（TFST）策略，提出的JABID算法，以打击双选择性衰落信道。最后，大量的仿真结果表明，所提出的算法和TFST策略比已知的国家的最先进的算法的优越性。
2022-01-03 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-User Rate Splitting in Optical Wireless Networks
光无线通信（OWC）作为一种能够支持日益增长的巨大数据流量的新技术，近年来受到了广泛的关注。基于激光的OWC网络可以提供每秒太比特（Tbps）的聚合数据速率。然而，新兴的OWC网络需要光发射机集群来为多个用户提供统一的覆盖。在这种情况下，多用户干扰（MUI）是一个至关重要的问题，必须有效地管理，以提供高频谱效率。速率分割（RS）是一种同时为多个用户提供服务的传输方案，它将一个用户的消息分成公共消息和私有消息，然后每个用户按照一定的过程解码所需的消息。在射频（RF）网络中，与正交和非正交传输方案相比，RS提供更高的频谱效率。考虑到OWC网络的高密度，RS的性能受到在发射机处提供信道状态信息（CSI）的成本以及由干扰消除导致的噪声的限制。在这项工作中，用户分组算法提出并用于形成多个组，每个组包含用户空间聚类。然后，外部预编码器被设计为遵循盲干扰对准（BIA）的方法来管理组间干扰，这降低了在RF或光发射机处的CSI的要求。对于组内干扰，在每个组内应用RS，其中属于给定组的用户接收唯一的公共消息，在该公共消息上叠加了他们的私有消息。此外，制定了一个优化问题，以分配功率之间的私人消息打算给所有用户，使网络的总速率最大化。
2022-07-23 eess.SP
Joint Trajectory and Resource Optimization for Dual-aerial ARIS-assisted NOMA-TNT Networks
National Sun Yat-sen University（国立中山大学）；Vellore Institute of Technology（维罗尔理工学院）
本文研究双空域ARIS辅助NOMA-TNT网络，通过联合优化发射波束成形、ARIS系数及UAV/HAP三维轨迹，提升平均总速率。提出基于BCD的框架，结合WMMSE、RCG、SCA和一阶近似方法，实现非凸问题求解，验证双空域ARIS和通信-移动性联合优化的性能优势。
2026-04-14 cs.ET eess.SP
Rate-Splitting Multiple Access for Multibeam Satellite Communications
研究了多波束卫星通信中实现最大最小公平性的波束形成设计问题。传统的线性预编码（NoRS），依赖于完全处理任何残留的干扰噪声，相反，我们认为一种新的多波束多播波束形成策略的基础上的速率分裂多址接入（RSMA）。RSMA依赖于发射机处的线性预编码速率分割（RS）和接收机处的连续干扰消除（SIC），以实现用于非正交传输和鲁棒波束间干扰管理的灵活框架。针对多个同信道多播波束间的最大似然估计问题，提出了一种基于发射端信道状态信息质量（CSIT）不同的单馈有效功率约束优化问题。通过仿真验证了RS在多组多播和多波束卫星通信系统中相对于传统方案（NoRS）的优越性。
2020-03-13 cs.IT eess.SP math.IT
Rate-Splitting Multiple Access Enabled Probabilistic Semantic Communication in UAV Networks
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；The University of Hong Kong（香港大学）
提出一种无人机下行链路语义通信框架，利用概率知识图建模用户语义并分解为共享和私有部分，结合速率分割多址接入设计传输方案，通过迭代语义感知加权能量优化算法联合优化轨迹、功率、波束赋形和语义压缩比，实现高能效和语义保真。
2026-07-01 eess.SP
Aerial Active STAR-RIS-Aided IoT NOMA Networks
本文提出无人机搭载主动式STAR-RIS与NOMA结合的物联网通信框架，通过交替优化联合设计波束成形、轨迹和功率分配，有效提升系统总速率和信道增益。
2025-01-05 eess.SP
Optimization of Rate Allocation and Power Control for Rate Splitting Multiple Access (RSMA)
本文研究了采用下行链路速率分割多址接入（RSMA）的无线网络中的和速率最大化问题。在所考虑的模型中，每个基站（BS）将必须发送给其用户的消息划分为“专用”部分和“公共”部分。这里，公共消息是所有用户想要接收的消息，而私人消息是仅专用于特定用户的消息。RSMA机制使得BS能够调整公共消息和私有消息的划分，以便通过解码并将干扰视为噪声来控制干扰，从而优化用户的数据速率。为了最大化用户的和速率，网络可以确定公共消息的速率分配以满足速率需求，并且调整私有消息的发射功率以减小干扰。这个问题被制定为一个优化问题，其目标是最大化所有用户的总速率。为了解决这个非凸最大化问题，用于发送私人消息到用户的最佳功率首先获得在封闭的形式为一个给定的速率分配和公共消息功率。基于最优的私有消息发送功率，然后在固定的公共消息发送功率下导出最优速率分配。随后，提出了一种一维搜索算法来获得公共消息发送功率的最优解。仿真结果表明，与非正交多址接入（NOMA）和正交频分多址接入（OFDMA）相比，RSMA的数据速率分别提高了15.6%和21.5%.
2019-03-19 eess.SP
Robust NOMA-assisted OTFS-ISAC Network Design with 3D Motion Prediction Topology
本文提出一种基于3D运动预测拓扑的NOMA辅助OTFS-ISAC网络，利用UAV提取用户信息并设计鲁棒功率分配方案，显著提升了系统在完美与非完美信道下的可达速率。
2023-10-21 eess.SP
Rate-Splitting Multiple Access for Coexistence of Semantic and Bit Communications
针对6G网络中语义通信与比特通信共存的资源分配需求，研究三类上行多址方案的速率区域，发现RSMA性能优于NOMA且高语义速率下优于OMA，共存场景下时分复用可扩大RSMA速率区域。
2024-09-16 cs.IT eess.SP math.IT
Large-Scale Rate-Splitting Multiple Access in Uplink UAV Networks: Effective Secrecy Throughput Maximization Under Limited Feedback Channel
无人机能够提高下一代无线系统的性能。具体而言，无人机可用作空中基站（UAV-BS），用于支持偏远未覆盖地区或临时需要高容量的环境中的合法地面用户。然而，它们的通信性能容易受到信道估计错误和潜在窃听的影响。因此，我们调查的有效保密吞吐量的无人机辅助上行链路，其中速率分裂多址接入（RSMA）是由每个合法用户的安全传输下的大规模访问的情况下。为了最大限度地提高有效的网络保密吞吐量在上行链路中，传输速率与功率分配的关系制定为一个最大-最小优化问题，依赖于现实的不完美CSI的合法用户和潜在的窃听者（Eves）。然后，我们提出了一种新的变换相关的概率约束解耦的变量，使我们的设计问题可以通过交替激活相关的块坐标体面的规划来解决。在所考虑的模型中，每个用户向UAV-BS发送两个消息的叠加，每个消息具有不同的发送功率，并且UAV-BS使用SIC技术来解码接收到的消息。考虑到问题的非凸性，它被解耦成一对子问题。特别是，我们推导出每个用户的最佳速率分裂分数的封闭形式的表达式。然后，在给定每个用户的最优速率分裂分数的情况下，利用SPCA规划计算每个用户在ε约束下的发射功率。
2022-09-26 cs.IT eess.SP math.IT
Globally Optimal Spectrum- and Energy-Efficient Beamforming for Rate Splitting Multiple Access
速率分割多址接入（RSMA）是下一代无线网络中一种很有前途的非正交传输策略。它已被证明优于现有的多址方案的频谱和能量效率方面时，采用次优波束成形方案。在这项工作中，我们填补了次优和真正最优的波束形成方案之间的差距，并最终建立了优越的频谱和能量效率的RSMA。为此，我们提出了一个连续现任超越（SIT）分支定界（BB）算法，以找到全局最优的波束成形解决方案，最大限度地提高加权和速率或能量效率的RSMA在高斯多输入单输出（MISO）广播信道。数值结果表明，RSMA表现出显式的全局最优频谱和能量效率增益比传统的多用户线性预编码（MU-LP）和功率域非正交多址（NOMA）。与已有的MU-LP全局最优波束形成算法相比，该算法不仅提高了算法的数值稳定性，而且收敛速度更快。此外，第一次，我们表明，次优波束形成方案（包括加权最小均方误差（WMMSE）和连续凸逼近）实现的RSMA的频谱/能量效率几乎符合相应的全局最优性能，使其成为性能比较的有效选择。在这项工作中提供的全局最优结果是必不可少的RSMA正在进行的研究，因为它们作为现有的次优波束成形策略和那些要在多天线广播信道中开发的基准。
2022-09-12 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of HAPS-Assisted Downlink RSMA under Orthogonal and Full Frequency Reuse
University of Oulu（奥卢大学）
本文分析HAPS辅助下行RSMA的outage性能，推导闭式表达式，发现频率复用引入outage下限，为系统设计提供见解。
2026-09-16 eess.SP
An Analysis on Rate-Splitting Multiple Access for IRS Aided 6G Communication
将智能反射面（IRS）和速率分离多址接入（RSMA）相结合是提高下一代（超5G（B5 G）和6 G）无线网络频谱/能量效率的有效解决方案。在本文中，我们研究了一种基于速率分裂（RS）的传输技术的IRS辅助通信网络，涉及附近和小区边缘用户。特别是，我们得到了一个新的架构称为IRS-RS，利用RS和IRS之间的相互作用，以最大限度地提高加权和速率（WSR）的用户通过选择在IRS的反射系数和设计波束形成器在基站（BS）的功率约束下，在每个用户的服务质量（QoS）和有限的分辨率在IRS。为了解决非凸WSR最大化问题，我们提出了一个交替的算法，并比较其性能与基线非正交多址接入（NOMA）为基础的传输的IRS辅助通信网络的完美和不完美的CSIT的情况下。通过数值结果，它表明，建议的IRS-RS架构产生更好的QoS相对于小区边缘的用户相比，IRS-NOMA传输方案。
2021-06-05 eess.SP
Max-Min Fairness of Rate-Splitting Multiple Access with Finite Blocklength Communications
速率分割多址接入（RSMA）已经成为一个灵活而强大的无线网络框架。在本文中，我们调查的用户公平性的下行链路多天线RSMA在短分组通信与/不合作（用户中继）传输。我们设计最佳的时间分配和线性预编码器，最大限度地提高最大最小公平（MMF）率与有限块长度（FBL）的约束。在较宽的网络负载范围内，研究了MMF速率与RSMA块长度的关系，以及协作传输的影响。数值结果表明，RSMA可以实现与非正交多址（NOMA）和空分多址（SDMA）相同的MMF速率，具有更小的块长度（因此更低的延迟），特别是在协作传输部署中。因此，我们得出结论，RSMA是一个很有前途的多址接入，以保证用户的公平性，在低延迟通信。
2022-12-14 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting Multiple Access for Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer
本文首次将RSMA应用于SLIPT系统，设计了基于CCCP的优化算法以在能量约束下最大化最差用户速率，实验证明其性能优于SDMA和NOMA基线。
2025-03-02 cs.IT eess.SP math.IT
Data-Driven Deep Learning Based Hybrid Beamforming for Aerial Massive MIMO-OFDM Systems with Implicit CSI
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Tsinghua University（清华大学）；Southeast University（东南大学）
在空中混合大规模多输入多输出（MIMO）和正交频分复用（OFDM）系统中，如何在有限的导频和反馈开销下设计频谱有效的宽带多用户混合波束形成是一个挑战。为此，通过将关键传输模块建模为端到端（E2E）神经网络，本文提出了一种基于数据驱动的深度学习（DL）的统一混合波束成形框架，用于具有隐式信道状态信息（CSI）的时分双工（TDD）和频分双工（FDD）系统。对于TDD系统，所提出的基于DL的方法将上行链路导频组合和下行链路混合波束成形模块联合建模为E2E神经网络。而对于FDD系统，我们将下行导频传输、上行CSI反馈和下行混合波束形成模块联合建模为E2E神经网络。与传统的分别处理不同模块的方法不同，该方法以总速率为优化目标，同时对所有模块进行优化。因此，通过感知空对地大规模多输入多输出-OFDM信道样本的固有特性，基于DL的E2E神经网络可以建立从信道到波束形成器的映射函数，从而可以避免显式信道重构，减少导频和反馈开销。此外，实际的低分辨率移相器（PS）引入了量化约束，导致训练神经网络时难以实现梯度反向传播。为了减轻由相位量化误差引起的性能损失，我们采用迁移学习策略来进一步微调E2E神经网络，基于预先训练的网络，假设理想的无限分辨率PS。数值结果表明，我们的基于DL的计划有相当大的优势，比国家的最先进的计划。
2022-09-09 cs.IT cs.LG eess.SP
6G Downlink Transmission via Rate Splitting Space Division Multiple Access Based on Grouped Code Index Modulation
提出了一种基于分组码索引调制（GrCIM）的第六代（6 G）下行链路速率分裂空分多址（SDMA）传输方案。所提出的RSMA-GrCIM方案通过空分多址（SDMA）技术向多个用户设备（UE）发送信息，并利用码索引调制进行速率分割。由于CIM方案通过所选择的Walsh码的索引和二进制相移键控（BPSK）信号来传送信息比特，所以我们的RSMA方案通过索引来传送每个用户的私有消息，并且通过BPSK信号来传送公共消息。此外，沃尔什码集被分成几个正交的子集，以消除来自其他用户的干扰。利用最大似然（ML）检测器恢复源比特，并对每个用户的误码率上限进行了数学分析。我们提出的方案和传统的SDMA方案在频谱利用率，可用的UE数等方面进行了比较。数值结果验证了所提出的SDMA-GrCIM方案的有效性。
2021-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink NOMA for Cellular-Connected UAV: Impact of UAV Trajectories and Altitude
本文考虑了一种新兴的蜂窝连接的无人机（UAV）架构的监视或监控应用。我们考虑的情况下，蜂窝连接的空中用户设备（AUE）周期性地发送在上行链路中，与给定的数据率的要求，而沿着给定的轨迹移动。为了有效的频谱使用，我们使并发的上行链路传输的AUE和地面用户设备（TUE），采用功率域空中-地面非正交多址接入（NOMA），同时占AUE的已知轨迹。为了表征系统性能，我们开发了一个分析框架来计算速率覆盖概率，即，AUE和TUE的可实现数据率超过各自目标速率的概率。我们使用我们的分析结果，以数字方式确定的最小高度，AUE需要飞，在每个传输点沿给定的轨迹，以满足一定的服务质量（QoS）的约束，为各种AUE目标数据率和不同的建成环境。具体而言，结果表明，AUE的最小高度取决于它的距离BS的AUE沿着给定的轨迹移动。我们的研究结果突出了在蜂窝连接的无人机系统AUE轨迹建模的重要性。
2019-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
Sacrificing CSI for a Greater Good: RIS-enabled Opportunistic Rate Splitting
在可重构智能表面（RIS）辅助系统中，相移的优化需要分别获取直接和RIS辅助信道的信道状态信息（CSI），这带来了重大的设计挑战。在本文中，提出了一种新的方案，它考虑了实际的限制，如导频开销和信道估计（CE）错误，以提高净性能。更具体地，以不可预测的干扰为代价，牺牲了用于RI辅助信道的CSI的一部分，以便减少CE时间。通过在相干块之间交替CSI并采用速率分割，可以减轻干扰，从而补偿牺牲的CSI的不利影响。数值仿真验证了该方案具有更好的性能，可实现的净速率，导致高达160%的增益相比，非正交多址接入（NOMA），当CE时间和CE错误被认为是。
2022-03-28 cs.ET cs.IT eess.SP
AI-Enhanced Wide-Area Data Imaging via Massive Non-Orthogonal Direct Device-to-HAPS Transmission
本文提出AI增强的MAP-X框架，利用HAPS和分布式传感器重建广域数据地图，通过基于DNN和CNN的两种AI方法显著提升后处理精度，并设计地面-HAPS协作框架以支持实际应用。
2025-07-14 eess.SP
UAV-Relay Assisted RSMA Fluid Antenna System: Outage Probability Analysis
该研究针对无人机辅助的多用户通信场景，结合速率分拆多址与流体天线系统技术，推导了中断概率的解析表达式及高信噪比下的渐近特性，验证了地面用户配置流体天线对系统性能的提升作用。
2025-03-20 cs.IT eess.SP math.IT
Optimized Transmission Strategy for UAV-RIS 2.0 Assisted Communications Using Rate Splitting Multiple Access
针对多无人机向用户组传输信号的场景，提出结合流形算法的广义本德斯分解方法，联合优化BD-RIS（RIS 2.0）阵元分配、相位旋转、RSMA速率分配与预编码，提升频谱效率。
2023-08-10 cs.ET cs.IT eess.SP
Splitting Messages in the Dark- Rate-Splitting Multiple Access for FDD Massive MIMO Without CSI Feedback
针对FDD大规模MIMO系统CSIT获取开销大的问题，提出无CSI反馈框架，利用2D-NOMP算法重建下行CSIT，并基于ECM估计与RSMA预编码优化缓解多用户干扰，实现稳健的总和频谱效率。
2024-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
An Outage Probability Analysis of Full-Duplex NOMA in UAV Communications
由于无人机（UAV）预计将在第五代（5G）网络中发挥重要作用，解决UAV通信中的频谱稀缺问题仍然是一个紧迫的问题。在这方面，全双工非正交多址（FD-NOMA）无人机通信，以提高频谱利用率的可行性进行了研究。具体而言，封闭形式的中断概率表达式，提出了FD-NOMA，半双工非正交多址接入（HD-NOMA），和半双工正交多址接入（HD-OMA）计划在莱斯阴影衰落信道。广泛的分析表明，FD-NOMA的性能瓶颈是在下行无人机。此外，FD-NOMA表现出较低的中断概率在地面站（GS）和下行链路无人机比HD-NOMA和HD-OMA在低发射功率制度。在高发射功率状态下，FD-NOMA分别受到下行链路UAV和FD-GS处的残余SI和UAV间干扰的限制。阴影的影响也被证明会影响FD-NOMA和HD-OMA在下行链路无人机的可靠性。
2019-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid Antenna-Aided Rate-Splitting Multiple Access
本文研究配备FAS的下行RSMA系统，推导了等效信道增益分布与中断概率解析表达式，证明FAS结合RSMA在OP上显著优于TAS和NOMA，提升了RSMA实用性。
2024-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
A Tutorial on Non-Terrestrial Networks: Towards Global and Ubiquitous 6G Connectivity
本教程全面探讨了非地面网络（NTN）在6G中的愿景、关键使能技术（如AI、DRL、RIS、MIMO波束成形及NGMA）及现实应用，突显其在实现全球无缝连接中的关键作用。
2024-12-21 cs.IT eess.SP math.IT
Max-min Fairness of K-user Cooperative Rate-Splitting in MISO Broadcast Channel with User Relaying
协作速率分裂（CRS）策略依赖于发射机处的线性预编码速率分裂和中继用户对公共消息的机会性传输，最近已被证明优于典型的非协作速率分裂（NRS），两用户多输入单输出广播信道中的协作非正交多址接入和空分多址用户中继。在这项工作中，现有的两个用户的CRS传输策略推广到K用户的情况下。我们研究了联合优化的预编码器，消息分裂，时隙分配，中继用户调度的目标是最大化用户之间的最小速率的问题。首先提出了一种有效的自组织中继协议，然后提出了一种基于连续凸近似（SCA）的算法，以联合优化时隙，预编码器和消息分裂。数值结果表明，在广泛的网络负载和用户部署的最坏情况下，CRS实现的可达速率显着增加比NRS和SDMA。重要的是，所提出的基于SCA的算法显着降低了计算复杂度没有任何速率损失相比，在文献中的CRS的传统算法。因此，我们得出结论，所提出的K用户CRS比现有的传输方案更强大。
2020-08-05 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Max-Min Fair Beamforming Design for Rate Splitting Multiple Access-aided Visible Light Communications
针对发射端CSIT不完善的RSMA辅助VLC网络，推导其信道容量下界，提出基于CCCP、结合SDR与惩罚方法的鲁棒波束成形算法，解决MMF问题，性能优于SDMA和NOMA现有算法。
2024-11-27 cs.IT eess.SP math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Multigroup Multicast and Multibeam Satellite Systems
本文研究了在发送端信道状态信息不完善的情况下，速率分割多址接入（RSMA）及其波束赋形设计问题，以实现多个同信道多播组之间的最大最小公平性（MMF）。传统的线性预编码（NoRS），依赖于完全处理任何残留的干扰噪声，相反，我们认为一种新的多组多播波束成形策略的基础上RSMA。RSMA依赖于发射机处的线性预编码的速率分离（RS）和接收机处的连续干扰消除（SIC），并且最近已被证明能够实现用于多天线无线网络中的非正交传输和鲁棒干扰管理的灵活框架。在这项工作中，我们的特点的MMF自由度（DoF）实现RS和NoRS在多组多播与不完善CSIT和证明的利益，RS策略的欠载和过载的情况下。出于自由度分析，然后，我们制定了一个通用的发射功率约束优化问题，以实现MMF速率性能。通过地面和多波束卫星系统的仿真，证明了基于RS的多组组播波束形成与NoRS相比的优越性。特别是，由于多波束卫星通信的特点和挑战，我们提出的RS策略被证明有希望管理其波束间干扰。
2020-11-09 cs.IT eess.SP math.IT
