智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化

来源：电子与信息学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：雷维嘉, 于顺洪, 雷宏江, 唐宏

单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000652.重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室 重庆 400065

摘要：该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略，将用户分组与其他优化分离，显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步，联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵，最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题，利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示，相较于1个用户1个波束的方案，所提方案在基站天线数较少时性能更优，而在天线数较多时也与该对比方案非常接近，但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案，以及无IRS的方案，所提方案的性能始终更优。

关键词：智能反射表面, 非正交多址接入, 用户分组, 波束赋形

基金资助：国家自然科学基金(61971080)