Online Offloading Scheduling for NOMA-Aided MEC Under Partial Device Knowledge
通过利用非正交多址接入（NOMA）的优势，NOMA辅助的移动边缘计算（MEC）可以为物联网提供可扩展、低延迟的计算服务。然而，由于无线网络的随机性和NOMA复杂的信号处理，这是至关重要的，但具有挑战性的NOMA辅助MEC设计一个有效的任务卸载算法，特别是在大量的设备。本文提出了一种在线算法，该算法联合优化卸载决策和资源分配，以最大化长期系统效用（即，吞吐量和公平性的度量）。由于优化变量是临时耦合的，我们首先应用李雅普诺夫技术解耦的长期随机优化成一系列的每槽确定性的子问题，这不需要任何先验知识的网络动力学。其次，我们建议通过引入一组辅助变量，将优化NOMA功率分配的非凸每时隙子问题等价地转换为凸形式，从而将时间复杂度从指数复杂度降低到$\mathcal{O} (M^{3/2})$。该算法被证明是渐近最优的，即使在部分知识的设备状态在基站。仿真结果验证了该算法在系统效用、稳定性提高和开销减少方面的优越性。
2021-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation for Multi-Cell IRS-Aided NOMA Networks
提出了一种新的多小区智能反射面（IRS）辅助非正交多址接入（NOMA）网络资源分配框架，其中IRS用于增强无线业务。联合用户关联，子信道分配，功率分配，相移设计和解码顺序确定的问题制定最大化可实现的和速率。将具有挑战性的混合整数非线性问题分解为连续变量的优化子问题（P1）和整数变量的匹配子问题（P2）。为了解决非凸优化问题（P1），提出了利用凸上界替换、逐次凸逼近和半定松弛等松弛方法来分配发射功率、设计反射矩阵和确定译码顺序的迭代算法。根据组合问题（P2），提出了基于交换匹配的算法，以实现用户、基站和子信道之间的双边交换稳定状态。数值结果表明：1）IRS可以使多小区NOMA网络的总速率提高35%; 2）所提出的多小区IRS辅助NOMA网络算法的能量效率比传统NOMA算法高22%; 3）通过合理选择IRS的位置，可以在频谱效率和覆盖面积之间进行权衡。
2020-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation in Intelligent Reflecting Surface Assisted NOMA Systems
研究了智能反射面（IRS）辅助非正交多址（NOMA）系统的下行链路通信。为了最大限度地提高系统的吞吐量，我们制定了一个联合优化问题的信道分配，解码顺序的NOMA用户，功率分配，和反射系数。该问题被证明是NP难的。针对这一问题，提出了一种新的三步资源分配算法。首先，通过多对一匹配算法解决信道分配问题。其次，考虑到IRS反射系数的设计，提出了一种低复杂度的译码顺序优化算法。第三，在给定信道分配和译码顺序的情况下，提出了一种联合优化算法来求解联合功率分配和反射系数设计问题。数值结果表明：i）在IRS的辅助下，所提出的IRS-NOMA系统在系统吞吐量方面优于没有IRS的传统NOMA系统; ii）所提出的IRS-NOMA系统实现了比IRS辅助的正交多址（IRS-OMA）系统更高的系统吞吐量; iii）仿真结果表明，通过仔细选择IRS的位置，可以提高IRS-NOMA和IRS-OMA系统的性能增益。
2020-02-05 cs.IT eess.SP math.IT
Active-RIS-Aided Covert Communications in NOMA-Inspired ISAC Wireless Systems
本文研究主动RIS辅助的NOMA-ISAC系统隐蔽通信，通过联合波束赋形优化最大化隐蔽速率，并证明主动RIS及无专用感知信号方案在速率和感知权衡上更具优势。
2024-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Design for Simultaneously Transmitting And Reflecting (STAR) RIS Assisted NOMA Systems
与传统的反射型可重构智能表面（RISs）不同，同时发射和反射型可重构智能表面（STAR-RISs）是一种新型的可重构智能表面技术，它通过同时发射和反射入射信号，将半空间覆盖扩展到全空间覆盖。STAR-RIS为操纵信号传播提供了新的自由度（DoF）。基于上述思想，本文提出了一种新的STAR-RIS辅助非正交多址接入系统（STAR-RIS-NOMA）。我们的目标是通过联合优化解码顺序，功率分配系数，主动波束成形，传输和反射波束成形，以最大限度地提高可实现的总速率。然而，制定的问题是非凸与错综复杂的耦合变量。为了解决这个问题，提出了一种次优的两层迭代算法。具体地，在内层迭代中，对于给定的解码顺序，交替地优化功率分配系数、主动波束成形、发射波束成形和反射波束成形。对于外层迭代，每个簇中NOMA用户的解码顺序用内层迭代得到的解更新。此外，提出了一种有效的解码顺序确定方案的基础上的等效组合的信道增益。仿真结果表明，建议的STAR-RIS-NOMA系统，我们提出的算法的辅助下，优于传统的RIS-NOMA和RIS辅助正交多址（RIS-OMA）系统。
2022-09-17 cs.IT eess.SP math.IT
Is the Performance of NOMA-aided Integrated Sensing and Multicast-Unicast Communications Improved by IRS?
本文研究IRS在NOMA辅助的ISMUC系统中是否提升性能，通过优化单播速率并采用Dinkelbach和交替优化算法，仿真表明完美SIC下速率提升，非完美SIC下几乎不变。
2023-07-26 cs.IT eess.SP math.IT
Machine Learning Empowered Resource Allocation in IRS Aided MISO-NOMA Networks
提出了一种新的智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出（MISO）非正交多址接入（NOMA）网络结构，其中一个基站（BS）服务于多个簇，每个簇中的用户数不固定。该算法的目标是根据用户的速率要求，通过联合优化IRS处的无源波束形成向量、解码顺序、功率分配系数向量和簇数，最大化所有用户的速率总和。为了解决制定的问题，提出了一个三步的方法。更具体地，首先采用基于长短期记忆（LSTM）的算法来预测用户的移动性。其次，提出了一种基于K-means的高斯混合模型（K-GMM）用户聚类算法。第三，调用基于深度Q网络（DQN）的算法来联合确定相移矩阵和功率分配策略。仿真结果表明，所提算法的性能优于基准算法，而采用NOMA技术代替正交多址接入（OMA）技术，吞吐量可提高35%.
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Radar and Multicast-Unicast Communication: A NOMA Aided Framework
研究了非正交多址（NOMA）辅助的雷达与多播-单播联合通信（Rad-MU-Com）新概念。采用相同的频谱资源，多输入多输出（MIMO）双功能雷达通信（DFRC）基站检测以雷达为中心的用户（R用户），同时向R用户和以通信为中心的用户（C用户）发送混合的多播-单播消息。特别地，多播信息旨在用于R用户和C用户两者，而单播信息仅旨在用于C用户。更明确地说，NOMA用于促进这种双频谱共享，其中多播和单播信号在功率域中叠加，并且叠加的通信信号也被用作雷达探测波形。针对单R用户和单C用户系统，提出了一种基于NOMA的波束形成器辅助的联合Rad-MU-Com框架。基于此框架，单播速率最大化问题，制定通过优化所采用的波束形成器，同时满足组播的速率要求和预定义的精度的雷达波束图案。由此产生的非凸优化问题的解决基于惩罚的迭代算法，以找到一个高质量的近优解。最后，我们的数值结果表明，显着的性能增益可以实现该计划的基准计划。
2022-04-30 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy of Opportunistic User Scheduling in RIS-Aided Systems: A Comparison with NOMA Scheduling
针对RIS辅助多用户无线系统的保密传输问题，提出机会用户调度方案，推导SOP及其渐近表达式，并证明其性能优于每时隙调度一对用户的NOMA方案。
2023-06-05 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Aided Multi-Way NOMA Networks with Residual Hardware Impairments
本文研究了一种无人机辅助的非正交多址接入多路中继网络。多个地面用户的目标是通过放大转发（AF）无人机中继交换他们的互信息。具体而言，考虑到在收发器的残余硬件损伤（RHI）的现实假设。为了评估所考虑的网络的性能，我们推导出可实现的和速率（ASR）的解析表达式。此外，我们通过调用仿射扩展的ASR的\emph{high signal-to-noise ratio (SNR) slope}和\emph{high SNR power offset}进行渐近分析。数值结果表明：1）与正交多址接入（OMA）相比，所提出的网络可以将时隙数从$\left[ {\left( {M - 1} \right)/2} \right] + 1$减少到2个，从而显著提高了ASR; 2）发射机和接收机的RHI对所考虑网络的ASR具有相同的影响。
2020-05-17 cs.IT eess.SP math.IT
NOMA-aided Joint Communication, Sensing, and Multi-tier Computing Systems
提出了一种非正交多址接入（NOMA）辅助的联合通信、感知和多层计算（JCSMC）框架。在该框架中，多功能基站（BS）执行目标感知，同时向附近的用户提供边缘计算服务。为了提高计算效率，采用多层计算结构，其中BS可以进一步将计算任务卸载到功能强大的云服务器（CS）。研究了在JCSMC框架中使用NOMA的潜在好处，它可以最大限度地提高计算卸载能力并抑制函数间干扰。基于所提出的框架，BS的发射波束形成器和在BS和CS处的计算资源分配被联合优化，以最大化服从通信-计算因果关系和感测质量约束的计算速率。分别考虑了部分卸载和二进制卸载两种计算模式：1）针对部分卸载模式，提出了一种基于加权最小均方误差的交替优化算法来求解相应的非凸优化问题。2）对于二进制卸载模式，首先将高耦合混合整数优化问题转化为等价但更易处理的形式。然后，利用乘子法的交替方向法求解该问题，得到了一个近似最优解。最后，数值结果验证了所提出的算法和所提出的NOMA辅助JCSMC框架的有效性
2022-12-27 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Transmitting and ReflectingIntelligent Surfaces-Empowered NOMA Networks
本文提出STAR-RIS辅助NOMA网络，设计模式切换下的表面划分算法以最大化总速率并保证用户服务质量，推导中断概率闭式解，并通过仿真验证其优于传统NOMA和OMA系统。
2023-09-18 cs.IT eess.SP math.IT
Age of Information Analysis for CR-NOMA Aided Uplink Systems with Randomly Arrived Packets
本文提出将CR-NOMA叠加于TDMA上行系统，通过共享时隙降低信息年龄，并建立分析框架推导有无重传的AoI表达式，验证其显著优于TDMA，且重传在低到达率时更有益。
2024-12-17 cs.IT eess.SP math.IT
On Performance of FAS-aided Wireless Powered NOMA Communication Systems
本文研究FAS辅助的无线供电NOMA系统，推导了瑞利衰落下的中断概率解析表达式及高信噪比渐近结果，证明仅激活一个FAS端口即可显著优于传统天线系统。
2024-08-08 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-RIS Aided MISO SWIPT-NOMA System with Energy Buffer: Performance Analysis and Optimization
提出一种STAR-RIS与能量缓冲辅助的MISO SWIPT-NOMA系统，推导中断概率与吞吐量闭式表达式，并设计PSO-PA算法优化上行吞吐量，性能优于多种对比方案。
2024-07-17 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation in STAR-RIS-Aided Networks: OMA and NOMA
同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）是实现全空间覆盖的一种很有前途的技术。研究了STAR-RIS辅助多载波通信网络中的资源分配问题。为了最大化系统和速率，首先建立了正交多址接入（OMA）的联合优化问题，这是一个混合整数非线性规划问题。为了解决这个具有挑战性的问题，我们首先提出了一个信道分配方案，利用匹配理论，然后调用交替优化的方法来优化资源分配政策和波束成形向量迭代。此外，非正交多址接入（NOMA）的和速率最大化问题进行了研究。为了有效地解决这个问题，我们首先提出了一种基于位置的匹配算法来确定子信道分配，其中发送用户和反射用户在子信道上分组。然后，提出了一种三步的方法，其中解码顺序，波束形成系数向量和功率分配分别采用半定规划，凸上界近似和几何规划进行优化。数值结果揭示：1）对于OMA，包括用于信道分配的同侧用户配对的一般设计是优选的，而对于NOMA，所提出的传输和反射方案可以实现接近最优的性能。2)STAR-RIS辅助的NOMA网络显著优于采用传统RIS和OMA的网络。
2021-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Enhanced Multi-UAV NOMA Networks
研究了智能反射面（IRS）增强的多无人机（UAV）非正交多址（NOMA）网络。提出了一种新的传输框架，其中多个无人机安装的基站采用NOMA服务于多组地面用户的帮助下，IRS。无人机的三维（3D）布局和发射功率，IRS的反射矩阵，以及用户之间的NOMA解码顺序被联合优化，以最大化所考虑的网络的总速率。针对一类耦合变量混合整数非凸优化问题，提出了一种基于块坐标下降（BCD）的迭代算法。具体地说，原问题被分解成三个子问题，这是交替解决利用惩罚方法和逐次凸逼近技术。所提出的BCD算法被证明是能够获得一个稳定点的原始问题的多项式时间复杂度。数值结果表明：1）与基准方案相比，所提出的用于多UAV网络的NOMA-IRS方案实现了更高的和速率，即，在一些实施例中，本文描述了以下几个方面：1）正交多址（OMA）-IRS和没有IRS的NOMA; 2）IRS的使用能够通过增强UAV到其服务用户的信道质量和减轻UAV间干扰来为多UAV网络提供性能增益;以及3）优化UAV放置可以使NOMA带来的和速率增益由于灵活的解码顺序设计而更加明显。
2021-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
Covert Communications in Active-IOS Aided Uplink NOMA Systems With Full-Duplex Receiver
本文研究有源智能全向表面辅助的上行NOMA隐蔽通信，通过联合优化全双工波束成形、A-IOS波束成形及功率分配，并利用交替优化和惩罚Dinkelbach变换求解非凸问题，显著提升隐蔽速率。
2025-02-05 cs.IT eess.SP math.IT
Modeling and Coverage Analysis for RIS-aided NOMA Transmissions in Heterogeneous Networks
可重构智能表面（RIS）被认为是提高非正交多址（NOMA）网络信号传输质量的有效工具。本文将异构网络（HetNet）结构引入到基于RIS的NOMA多小区网络中。一个实用的用户设备（UE）的关联方案，最大化的平均接收功率。为了评估系统性能，我们提供了一个基于随机几何的分析框架，其中RIS，基站（BS）和UE的位置被建模为齐次泊松点过程（PPP）。基于这个框架，我们首先推导出封闭形式的概率密度函数（PDF）来表征由RISs创建的反射链路的分布。然后，计算UE关联概率的精确表达式和上/下界。最后，推导了信号干扰噪声比和速率覆盖概率的解析表达式。此外，为了研究RISs对系统覆盖的影响，推导了两种覆盖概率的渐近表达式。理论结果表明，RIS长度不是覆盖改善的决定性因素。数值结果表明，所提出的RIS HetNet结构带来了显着的增强率覆盖。此外，存在一个最佳的组合的RIS和BS的部署密度，以最大限度地提高覆盖概率。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
Improving Physical Layer Security for Reconfigurable Intelligent Surface aided NOMA 6G Networks
非正交多址接入（NOMA）和可重构智能表面（RIS）技术的内在集成被认为是一种有前途的方法，可以显著提高未来无线通信网络的频谱效率和能量效率。本文研究了一种基于RIS的NOMA 6G网络的物理层安全问题，在该网络中部署RIS来协助两个“死区”NOMA用户，同时考虑了内部和外部窃听。对于只有内部窃听的情况，我们考虑了最坏的情况，近端用户是不可信的，可能会试图拦截远端用户的信息。提出了一种联合波束赋形和功率分配的次优方案来改进PLS系统。然后，我们将我们的工作扩展到内部和外部窃听的情况。在该场景中考虑了两个子场景：一个是没有窃听者的信道状态信息（CSI）的子场景，另一个是窃听者的CSI可用的子场景。针对这两种情况，引入了噪声波束形成方案来对抗外部窃听者。针对第二子场景，提出了一种最优功率分配方案，以进一步提高系统的物理安全性。仿真结果表明，所提出的方案的优越性能。此外，还表明，增加反射元件的数量可以带来比发射天线更多的保密性能增益。
2021-01-18 cs.IT eess.SP math.IT
NOMA-Aided Joint Radar and Multicast-Unicast Communication Systems
研究了非正交多址（NOMA）辅助的雷达与多播-单播联合通信（Rad-MU-Com）新概念。多输入多输出（MIMO）双功能雷达通信（DFRC）基站使用相同的频谱资源检测雷达中心用户（R用户），同时向R用户和通信中心用户（C用户）发送混合的多播-单播消息。特别地，多播信息旨在用于R用户和C用户两者，而单播信息仅旨在用于C用户。更明确地说，NOMA用于促进这种双频谱共享，其中多播和单播信号在功率域中叠加，并且叠加的通信信号也被用作雷达探测波形。首先，提出了一种基于波束形成器的NOMA辅助的联合Rad-MU-Com框架，用于具有单个R用户和单个C用户的系统。基于此框架，单播速率最大化问题，制定通过优化所采用的波束形成器，同时满足组播的速率要求和预定义的精度的雷达波束图案。由此产生的非凸优化问题的解决基于惩罚的迭代算法，以找到一个高质量的近优解。接下来，该系统被扩展到多对R-和C-用户的情况下，提出了一个基于簇的NOMA辅助联合Rad-MU-Com框架。联合波束形成器的设计和功率分配优化问题，制定在每个C-用户的单播速率的总和最大化，每个R&C对的最小组播速率和检测多个R-用户的雷达波束方向图的准确性的约束。由此产生的联合优化问题有效地解决了另一种基于惩罚的迭代算法。
2022-01-25 cs.IT eess.SP math.IT
Age-of-Information Dependent Random Access in NOMA-Aided Multiple-Relay Slotted ALOHA
针对NOMA辅助多中继时隙ALOHA网络，提出AD-NOMA-MR年龄依赖随机接入策略，推导平均AoI解析表达式，相比AD正交多址策略可提升平均AoI高达76.6%。
2023-04-18 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Aided NOMA Networks
本文提出一种通过设计RIS被动波束成形权重服务成对功率域NOMA用户的系统，推导了中断概率和遍历速率的闭式表达式，并证实RIS辅助NOMA网络性能优于正交方案。
2019-12-20 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-IOS Aided NOMA Networks: Channel Model Approximation and Performance Analysis
同时发射和反射的智能全向表面（STAR-IOS）能够实现全覆盖的“智能无线电环境”。通过分割能量或改变STAR-IOS元件的活动数量，STAR-IOS为非正交多址（NOMA）系统提供了连续干扰消除（SIC）命令的高度灵活性。基于上述优点，本文研究了一种STAR-IOS辅助的下行NOMA网络，用户随机部署。首先，我们提出了三个易于处理的信道模型，分别为不同的应用场景，即中心极限模型，曲线拟合模型，和M倍卷积模型。更具体地说，中心极限模型适用于大尺寸STAR-IOS的场景，而曲线拟合模型则扩展到评估多小区网络。然而，这两个模型不能获得准确的多样性订单。因此，我们计算出的M倍卷积模型，以获得准确的多样性订单。我们考虑三个协议的STAR-IOS，即能量分裂（ES）协议，时间切换（TS）协议，和模式切换（MS）协议。基于ES协议，通过中心极限模型和曲线拟合模型，推导出NOMA用户对的中断概率解析表达式。基于三种STAR-IOS协议，利用M重卷积模型推导了NOMA用户的分集增益。分析结果表明，NOMA用户的分集增益等于STAR-IOS元素的活动数量。数值结果表明：1）在高信噪比区域，中心极限模型作为上限，而曲线拟合模型作为下限; 2）TS协议性能最好，但需要的时间块比其他协议多; 3）ES协议具有更高的分集增益，优于MS协议。
2021-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Reinforcement Learning-Assisted Age-optimal Transmission Policy for HARQ-aided NOMA Networks
本文针对HARQ-CC辅助NOMA下行网络，将AoI最小化问题建模为MDP，采用Double-Dueling-DQN实现年龄最优的功率分配与重传决策，并提出随时重传方案以提升信息时效性。
2023-04-16 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization for IRS-assisted Uplink NOMA
智能反射面（IRS）由大量低成本的反射元件组成，通过被动波束形成来协同引导入射信号。通过这种方式，IRS重新配置无线环境以提高系统性能。在本文中，我们考虑了一个IRS辅助的上行链路非正交多址（NOMA）系统。目标是在单个功率约束下最大化所有用户的总速率。所考虑的问题需要在用户和IRS的波束成形设计的联合功率控制，并且是非凸的。为了处理它，半定松弛，这提供了一个接近最优的解决方案。数值结果表明，建议的NOMA为基础的计划实现了更大的和速率比正交多址（OMA）为基础的。此外，还揭示了反射单元数目对和率的影响。
2020-04-22 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Multiple Access Over Fading Channels
研究了衰落信道下智能反射面辅助网络中的两用户下行传输问题。特别地，研究了非正交多址（NOMA）和两种正交多址（OMA）方案，即时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）。其目标是最大化系统的平均和速率的延迟容忍传输。我们提出了两种调整方案，即动态相位调整和一次相位调整。功率预算、最小平均数据率和离散单位模反射系数被认为是约束。为了解决这个问题，提出了两种低复杂度的移相器调整算法，以获得近似最优解。在给定移相器和满足分时条件的情况下，利用拉格朗日对偶分解法得到最优资源分配。数值结果表明：在衰落信道下，IRS辅助的NOMA网络的平均和速率优于传统的NOMA网络;在衰落块内连续IRS调整，TDMA方案的性能优于FDMA方案;提高最小平均用户速率要求对IRS-NOMA系统的影响小于对IRS-OMA系统的影响。
2020-09-24 cs.IT eess.SP math.IT
Cache-Aided Non-Orthogonal Multiple Access for 5G-Enabled Vehicular Networks
对丰富多媒体服务的需求不断增长以及物联网（IoT）的出现对下一代车载网络提出了具有挑战性的要求。这些挑战在很大程度上与大规模内容交付和增加的连接性的背景下的高频谱效率和低延迟要求有关。在这方面，高速缓存和非正交多址接入（NOMA）范例最近已经被提出作为有效地解决这些关键挑战中的一些的潜在解决方案。在目前的贡献，我们介绍了缓存辅助NOMA作为车载网络的一种使能技术。在这种情况下，我们首先考虑完整的文件缓存的情况下，每个车辆缓存和请求使用NOMA原则的整个文件。不失一般性，我们考虑了双Nakagami $-m$衰落条件下的两用户车载网络通信场景，并提出了一个最佳的功率分配策略。为此，制定和解决最大化在每个车辆处成功解码文件的总概率的优化问题。此外，我们考虑拆分文件缓存的情况，其中每个文件被分成两部分。提出了一个联合功率分配优化问题，研究了车辆间和缓存分割文件间的功率分配。所提供的分析结果证实了广泛的计算机模拟结果和有趣的见解。指示性地，它示出，建议的缓存辅助NOMA优于传统的NOMA技术。
2019-06-14 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security in FAS-aided Wireless Powered NOMA Systems
本文研究FAS对无线供能NOMA网络物理层安全的影响，推导了含内外窃听者场景下的SOP和ASC表达式，验证了FAS相比TAS可提升安全WPCN的性能。
2025-01-15 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Design of IRS-NOMA Networks
将智能反射面（IRS）和非正交多址接入（NOMA）相结合是提高通信覆盖和能量效率的有效解决方案。在本文中，我们专注于一个IRS辅助NOMA网络，并提出了一种节能算法，以产生一个很好的折衷之间的总和速率最大化和总功耗最小化。我们的目标是最大限度地提高系统的能量效率，通过联合优化在BS的发射波束成形和在IRS的反射波束成形。具体地，IRS上的低成本无源元件的发射波束形成和相位被交替地优化，直到收敛。仿真结果表明，该算法在IRS-NOMA中的性能优于传统的OMA-IRS和具有随机相位IRS的NOMA。
2020-09-11 cs.IT eess.SP math.IT
Two-Timescale Design for STAR-RIS Aided NOMA Systems
同时传输和反射可重构智能表面（STAR-RISs）已成为实现全空间覆盖的一种有前途的技术。STAR-RIS的现有工作大多假设完整和瞬时的信道状态信息（CSI）是可用的，然而，由于大量的元素，这是实际上很难获得。为了解决这个问题，我们研究了STAR-RIS辅助NOMA系统，其中两个有效的两个时标传输协议，提出了不同的信道设置，以最大限度地提高平均和速率。具体而言，1）针对视距（LoS）优势信道，提出了波束成形后估计（BTE）协议，其中基于统计CSI来优化长期STAR-RIS系数，而基于有效信道来设计基站（BS）处的短期功率分配; 2）针对强散射环境，提出了一种新的分区后估计（PTE）协议，由基站决定长期STAR-RIS表面分区策略;然后BS估计瞬时地下信道并相应地设计其功率分配和STAR-RIS相移。仿真结果验证了我们提出的传输协议的优越性相比，各种基准。结果表明，BTE协议优于PTE协议时，STAR-RIS元素的数量是大的和/或LoS信道分量占主导地位，反之亦然。
2022-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming Design in Multi-Cluster MISO NOMA Intelligent Reflecting Surface-Aided Downlink Communication Networks
考虑智能反射面（IRS），研究了多簇多输入单输出（MISO）非正交多址（NOMA）下行通信网络。在网络中，IRS通过被动波束形成辅助从基站（BS）到所有用户的通信。我们的目标是通过联合优化BS处的发射波束成形向量和IRS处的反射系数向量来最小化总发射功率。由于对IRS反射振幅和相移的限制，所述二次约束二次问题是高度非凸的。对于上述问题，传统的基于半定规划（SDP）的算法具有过高的计算复杂性和恶化的性能。在这里，我们提出了一个有效的二阶锥规划（SOCP）-交替方向的乘法器（ADMM）为基础的算法，以获得局部最优解。为了降低计算复杂性，我们还提出了一个低复杂度的迫零（ZF）的次优算法。仿真结果表明，我们提出的基于SOCP-ADMM的算法实现了显着的性能增益比传统的基于SDP的算法。此外，当被动反射元件的数目相对较高时，我们提出的基于ZF的次优算法也优于基于SDP的算法。
2019-09-16 cs.IT eess.SP math.IT
Enhanced Index Modulation Aided Non-Orthogonal Multiple Access via Constellation Rotation
本文提出一种基于星座旋转的索引调制辅助NOMA（IM-NOMA-RC）方案，通过仅对近用户组进行旋转星座索引调制并激活所有子载波，在支持更多用户的同时提升频谱效率，仿真表明其性能优于传统NOMA。
2024-03-17 cs.IT cs.NI eess.SP
A New Look at AI-Driven NOMA-F-RANs: Features Extraction, Cooperative Caching, and Cache-Aided Computing
支持非正交多址接入（NOMA）的雾无线接入网（NOMA-F-RAN）被认为是缓解网络拥塞、减少传送延迟和提高雾用户设备（F-UE）服务质量（QoS）的有希望的使能器。然而，NOMA-F-RAN的有效性高度依赖于图表特征信息（偏好分布、位置、移动性等）。以及有效的缓存、计算和资源分配策略。在本文中，我们将探讨如何利用人工智能（AI）技术来解决上述巨大挑战。具体来说，我们首先详细介绍了NOMA-F-RANs架构，阐明了关键模块，即协作缓存和缓存辅助移动边缘计算（MEC）。然后，在解决NOMA-F-RAN的主要问题的潜在适用的AI驱动的技术进行了审查。通过案例研究，我们展示了AI启用方法在F-UE的潜在特征提取和协作缓存方面的有效性。最后，确定了人工智能驱动的NOMA-F-RAN的未来趋势，包括开放的研究问题和挑战。
2021-12-02 eess.SP
Meta-Learning for Resource Allocation in Uplink Multi-Active STAR-RIS-aided NOMA System
本文针对上行多主动STAR-RIS辅助NOMA系统，提出融合元学习与DDPG的Meta-DDPG算法联合优化波束成形、功率分配和用户分配，实现总速率提升19%，并验证二阶反射带来74.1%的速率增益。
2025-01-04 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of NOMA-RIS aided Integrated Navigation and Communication (INAC) Networks
针对6G卫星通信，提出MEO卫星辅助的NOMA-RIS集成导航与通信网络，推导信道统计与性能，证明在RIS充足时优于地面网络，并建议混合CO/NO-INAC方案。
2023-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of RIS/STAR-IOS-aided V2V NOMA/OMA Communications over Composite Fading Channels
本文研究了RIS与STAR-IOS辅助的V2V通信在NOMA/OMA方案下的性能，推导了复合Fisher-Snedecor F衰落信道下中断概率、遍历容量上界与能效的解析表达式，并证明NOMA方案性能优于OMA。
2023-09-14 cs.IT eess.SP math.IT
Movable Antenna Aided NOMA: Joint Antenna Positioning, Precoding, and Decoding Design
本文针对多用户下行NOMA系统，联合优化可移动天线位置、预编码和SIC解码，提出双环迭代算法，显著提升最小可达速率。
2024-12-17 cs.IT eess.SP math.IT
Meta-Learning Based Few Pilots Demodulation and Interference Cancellation For NOMA Uplink
针对NOMA上行链路信道估计开销大的问题，提出元学习辅助的meta-SICNet模型，可跨设备共享经验降低训练开销，能用更少导频实现比经典SIC和传统SICNet更低的符号错误率。
2023-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security Performance of Cooperative Dual RIS-aided V2V NOMA Communications
本文针对存在窃听的双RIS辅助NOMA V2V通信系统，推导等效信道分布与保密性能解析及渐近表达式，验证双RIS可提升传输可靠性与通信安全性，为智能交通系统安全通信提供支撑。
2024-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access with Wireless Caching for 5G-Enabled Vehicular Networks
联网车辆的激增以及对丰富多媒体服务的高需求构成了新兴5G车载网络的关键挑战。这些挑战包括但不限于高频谱效率和低延迟要求。最近，高速缓存使能网络与非正交多址接入（NOMA）的集成已被证明可以减少无线网络中的内容交付时间和流量拥塞。因此，在本文中，我们设想缓存辅助NOMA作为5G车载网络的技术促进者。特别是，我们提出了一个缓存辅助NOMA架构，它可以解决这些网络中的一些上述挑战。我们证明了所提出的架构，这在很大程度上取决于缓存的内容，显着优于传统的车载网络的频谱效率增益。最后，我们对挑战、机遇和未来的研究趋势提供了深入的见解，这些挑战、机遇和未来的研究趋势将使高速缓存辅助NOMA在支持5G的车载网络中的实际实现成为可能。
2020-01-20 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient IRS-Aided NOMA Beamforming for 6G Wireless Communications
本文提出了一种基于智能反射面（IRS）辅助的非正交多址接入波束形成（NOMA-BF）系统的节能交替优化框架，用于6 G无线通信。具体而言，这项工作提出了一个集中的IRS启用设计的NOMA-BF系统，以优化主动波束成形和功率分配系数（PAC）的用户在发射机在第一阶段和被动波束成形在IRS在第二阶段，以最大限度地提高网络的能量效率（EE）。然而，NOMA-BF系统可支持用户数的增加将导致NOMA用户干扰和簇间干扰（ICI）。为了减轻ICI的影响，首先采用迫零波束形成以及高效的用户聚类算法，然后通过提出的迭代算法有效地处理NOMA用户干扰，该算法通过简化的封闭形式的表达式计算NOMA用户的PAC在所需的系统约束下。在第二阶段中，被动波束形成的问题是通过基于凸差分（DC）规划和连续凸逼近（SCA）的技术解决。仿真结果表明，所提出的交替框架的能量有效的IRS辅助NOMA-BF系统可以实现收敛在几个迭代，并提供有效的性能方面的EE的系统具有低复杂度。
2022-03-30 eess.SP
A Simple Design of IRS-NOMA Transmission
本文提出了一种简单的智能反射面（IRS）辅助非正交多址（NOMA）传输设计，它可以保证在每个正交空间方向上比空分多址（SDMA）多服务用户。特别地，通过使用IRS，可以有效地对齐用户的信道向量的方向，这有利于NOMA的实现。分析和仿真结果证明了所提出的IRS-NOMA方案的性能，并研究了硬件损伤对IRS-NOMA的影响。
2019-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
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
Achievable Rate Analysis of the STAR-RIS Aided NOMA Uplink in the Face of Imperfect CSI and Hardware Impairments
该研究推导了存在信道估计误差与硬件损伤时，STAR-RIS辅助NOMA上行链路的遍历和速率上界，发现收发机硬件损伤会导致高功率下的性能地板效应。
2023-06-14 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Secrecy Rate Maximization for IRS-aided Multi-Cluster MIMO-NOMA Terahertz Systems
本文针对IRS辅助多集群MIMO-NOMA太赫兹系统的安全传输问题，通过联合优化功率分配与IRS相移最大化和保密速率，采用交替优化算法求解非凸问题，验证了算法收敛性与IRS的窃听抑制增益。
2023-06-12 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Analysis of Uplink IRS-Assisted NOMA under Elements Splitting
在本文中，我们研究了中断性能的智能反射表面（IRS）辅助非正交多址接入（NOMA）的上行链路，其中一组的表面反射元件被配置为提高信号的一个用户设备（UE），而其余的元素被用来提高其他UE。通过将接收功率近似为Gamma随机变量，得到了NOMA干扰消除条件下的中断概率表达式。我们评估了不同的分裂的元素和不同的路径损耗差异之间的两个UE的中断。分析表明，对于小的路径损耗差异，应该选择拆分，使得大多数IRS元件被配置为增强较强的UE，而对于大的路径损耗差异，增强较弱的UE更有益。最后，我们研究了在最小化两个UE之间的最大中断的标准下的元素的分裂的鲁棒选择。
2021-03-02 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided mmWave NOMA: Joint Power Allocation,Phase Shifts, and Hybrid Beamforming Optimization
研究了一种可重构智能表面（RIS）辅助的毫米波（mmWave）非正交多址接入（NOMA）系统。特别地，我们考虑具有混合波束成形结构的RIS辅助mmWave-NOMA下行链路系统。为了在最小速率约束和最小发射功率约束下最大化可实现的和速率，提出了一个RIS相移、混合波束赋形和功率分配的联合问题。为了解决这个非凸优化问题，我们开发了一个交替优化算法。具体地，首先，非凸问题被转化为三个子问题，即，功率分配、联合相移和模拟波束成形优化以及数字波束成形设计。然后，我们解决了固定相位偏移的RIS和混合波束形成的功率分配问题。最后，在给定功率分配矩阵的情况下，分别采用基于交替流形优化（AMO）的方法和基于逐次凸逼近（SCA）的方法设计相移、模拟波束形成和发射波束形成。数值结果表明，所提出的交替优化算法优于国家的最先进的计划在和率。此外，与没有RIS的传统mmWave-NOMA系统相比，所提出的RIS辅助mmWave-NOMA系统能够提高系统的可实现的和速率。
2020-10-18 cs.SY eess.SP eess.SY
Impact of RHIs and ipSIC on Active RIS-NOMA Systems with Low-Precision ADCs
针对低精度 ADC 下的有源 RIS-NOMA，研究在 RHIs 与 ipSIC 影响下推导 OP 近似及高 SNR 渐近性能，并证明其相较 PRIS-NOMA 具有更低中断、更高吞吐量和更低功耗。
2025-09-27 cs.IT cs.PF eess.SP
Performance Analysis of FAS-Aided NOMA-ISAC: A Backscattering Scenario
本文研究FAS辅助NOMA-ISAC系统中的反向散射通信与感知性能，推导了信道分布、中断概率、遍历通信速率和遍历感知速率的闭式或级数表达式，并验证了流体天线系统相比固定位置天线的性能优势。
2024-08-08 cs.IT eess.SP math.IT
STBC-Aided Cooperative NOMA with Timing Offsets, Imperfect Successive Interference Cancellation, and Imperfect Channel State Information
非正交多址接入（NOMA）和协作通信的组合可以是具有大规模连接的第五代（5G）和超5G（B5 G）无线系统的合适解决方案，因为与非协作NOMA相比，它可以提供更高的频谱效率、更低的能耗和改进的公平性。然而，在传统的合作NOMA的接收机复杂度增加，由于在每个用户的连续干扰消除（SIC）的用户数量的增加。空时分组码辅助协作NOMA（STBC-hocMA）提供了更少的SIC相比，传统的合作NOMA。在本文中，我们评估STBC-hocMA的性能下的实际挑战，如不完善的SIC，不完善的分布式协作用户之间的定时同步，不完善的信道状态信息（CSI）。我们推导出封闭形式的表达式中存在这样的现实损害的接收信号，然后用它们来评估中断概率。此外，我们提供了直观的见解，通过渐近分析在高传输信噪比的中断性能的影响，每个减值。我们还比较了STBC-hocMA与现有的合作NOMA协议的复杂性，对于给定数量的用户。此外，通过分析和仿真，我们观察到的不完善的SIC的STBC-hocMA中断性能的影响是更显着的相比，其他两个缺陷。因此，考虑到STBC-hocMA中SIC的数量比其他合作NOMA协议少，STBC-hocMA是一种有效的解决方案，可以在相同的SIC缺陷条件下实现高可靠性。
2020-07-07 eess.SP
Prior Information-Aided ADMM for Multi-User Detection in Codebook-Based Grant-Free NOMA: Dynamic Scenarios
本文针对码本式免授权NOMA系统中用户活跃性动态波动下的联合活跃性与数据检测问题，提出一种先验信息辅助ADMM算法，通过块稀疏建模和组LASSO压缩感知框架实现高效检测，实验与理论分析验证了其在mMTC网络中的有效性。
2024-10-22 eess.SP
Max-Min Secrecy Rate and Secrecy Energy Efficiency Optimization for RIS-Aided VLC Systems: RSMA Versus NOMA
本文针对RIS辅助安全VLC系统，联合优化功率分配、RIS关联与单元朝向，提出遗传算法求解框架以最大化最小保密速率和保密能效，并证明RSMA在各项指标上优于功率域NOMA。
2025-05-08 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface-Aided Wideband THz Communications: Modeling and Analysis
本文研究了智能反射面辅助下的宽带太赫兹（THz）通信性能。具体来说，我们首先介绍了一个广义的信道模型，适用于在近场工作的电大THz IRS。与以前的工作不同，我们的信道模型考虑了发射电磁波的球面波阵面和空间宽带效应。接下来，我们表明，传统的频率平坦的波束聚焦显着降低了功率增益，由于光束斜视，因此是非常次优的。更重要的是，当相邻反射元件之间的间距可以忽略时，即，全息反射表面。数值结果证实了我们的分析，并提供了重要的见解，未来的IRS辅助太赫兹系统的设计。
2021-10-29 cs.IT eess.SP math.IT
