[发明专利]可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法

权利要求书

1.一种可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在NOMA传输模式下，定义U个用户共用同一时频资源块，得到各个用户接收信号z_u的表达式；

步骤2、根据等效信道强度，确定各用户的解调次序，在各个用户处得到用户所需解调接收信干噪比的表达式；

步骤3、建立关于基站功率分配系数{w_u}与RIS相位偏移矩阵Φ的优化问题Q1；

步骤4、构建功率分配系数{w_u}与相位偏移矩阵Φ之间的关系式；

步骤5、利用步骤4所形成的关系式，将所述优化问题Q1转化为单纯相位偏移向量v的优化问题Q2；

步骤6、通过迭代与逐个相位旋转方式，求解转化后的优化问题Q2；

步骤7、重复步骤6至目标函数收敛，得到最优相位偏移矩阵Φ，进而得到最优功率分配系数{w_u}。

2.根据权利要求1所述的可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于，步骤1具体为：在NOMA传输模式下，基站发射叠加信号为则任一用户u的接收信号z_u可以表示为：

其中，w_k为基站分配给用户k的发射功率系数，x_k为用户k的发送信号，h_B,u为基站到用户u直连路径的信道系数，h_B,I为基站到RIS的信道向量，h_I,u为RIS到用户u的信道向量，为信道向量h_I,u的共轭转置，n_u为用户u处的噪声信号，服从均值为0、方差为的复高斯分布，Φ为相位偏移矩阵。

3.根据权利要求2所述的可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于：所述相位偏移矩阵Φ可以表示为其中，diag{·}为对角化运算，φ_n为RIS第n个反射单元的相位偏移因子，所述φ_n属于一个均匀量化的离散相位集合S，表示为

4.根据权利要求1所述的可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于：步骤2根据NOMA解调原则，在用户u解调自身信号前，先解调所述等效信道强度比其弱的用户信号，并采用串行干扰删除接收机将解调出的信号删除，即用户u先依次解调并删除用户u+1～U的信号，用户k信号在用户u处的接收信干噪比可以表示为：

其中，为噪声功率。

5.根据权利要求4所述的可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于：所述等效信道强度越强，用户序号越小，当用户序号uk时，所述等效信道强度满足：

6.根据权利要求1所述的可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于：步骤3中的优化问题Q1表示为：

s.t.C1：

C2：

C3：φ_n∈S，1≤n≤N，

其中，为用户k所需满足的最低信干噪比，P为系统发射总功率，限制条件C1用于保证各用户的服务质量，限制条件C2用于保证等效信道增益次序，限制条件C3用于保证各个反射单元的相位偏移属于系统设定的离散相位集合。

7.根据权利要求6所述的可重构智能表面辅助的NOMA下行低功耗传输方法，其特征在于：步骤4具体为通过矛盾法得到所述优化问题Q1的最优值，所述最优值为所述限制条件C1取等号，对于用户k(k1)，所述限制条件C1可以转化为：

其中，当l＜i＜k时，否则，所述优化问题Q1目标函数中所述系统总发射功率可以转化为：