反向散射NOMA赋能的混合多播-单播协作传输方案

来源：电子与信息学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：阔永红, 薛彦文, 吕璐, 贺冰涛, 陈健

单位：西安电子科技大学通信工程学院 西安 710071

摘要：针对协作中继通信系统频谱效率低和链路利用率低的问题，面向多播、单播业务共存场景，该文提出一种反向散射NOMA赋能的混合多播-单播协作传输方案。机会式选择一个多播用户作为协作节点，将其接收信号的一部分功率用于自身解码，剩余功率反向散射以增强其余用户的接收质量。为提升系统性能，通过联合优化基站功率分配系数、协作用户反向散射系数和协作节点选择变量，在保障多播服务质量的前提下，实现单播用户最小可达速率的最大化。为解决上述高度非凸联合优化问题，该文设计一种协作用户选择准则并提出了一种迭代算法来获取原问题的最优解。仿真结果验证了所提迭代算法的快速收敛性，相较于传统非协作传输方案，所提方案可将单播用户最小可达速率提升11.5%，有效保证多业务服务质量。

关键词：反向散射, 非正交多址接入, 协作式多播-单播, 用户选择

基金资助：国家自然科学基金(62271368, 61971320, 62201421)，中国博士后科学基金(BX20190264, 2019M650258)，陕西省重点研发计划(2023-YBGY-041)，陕西省自然科学基础研究计划(2021JQ-206)，广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515110084)