[论文解读] A Jointly Design for STAR-RIS enhanced NOMA-CoMP Networks: A Simultaneously-Signal-Enhancement-and-Cancellation-based (SSECB) Design
本文提出了一种基于同时信号增强与干扰消除（SSECB）的新型设计，用于STAR-RIS辅助的NOMA-CoMP网络，通过智能表面优化实现对所需信号的联合增强与小区间干扰的抑制。仿真结果表明，该方法可实现完美的小区间干扰抑制并获得显著的信号增益，性能优于传统的SEB与SCB方法。
In this letter, a novel simultaneously transmitting and reflecting (STAR) reconfigurable intelligent surfaces (RISs) design is proposed in a non-orthogonal multiple access (NOMA) enhanced coordinated multi-point transmission (CoMP) network. Based on the insights of signal-enhancement-based (SEB) and signal-cancellation-based (SCB) designs, we propose a novel simultaneously-signal-enhancement-and-cancellation-based (SSECB) design, where the inter-cell interferences and desired signals can be simultaneously eliminated and boosted. Our simulation results demonstrate that: i) the inter-cell interference can be perfectly eliminated, and the desired signals can be enhanced simultaneously with the aid of a large number of RIS elements; ii) the proposed SSECB design is capable of outperforming the conventional SEB and SCB designs.
研究动机与目标
- 为解决在智能反射面（IRS）辅助下NOMA-CoMP网络中存在小区间干扰与弱信号强度的问题。
- 开发一种统一的RIS设计方案，实现对所需信号的增强与小区间干扰的消除。
- 通过整合信号增强（SEB）与干扰消除（SCB）两种功能，克服现有SEB与SCB RIS设计的局限性。
- 在多用户、多小区NOMA-CoMP场景中提升频谱效率与用户公平性。
提出的方法
- 提出一种新型STAR-RIS（可同时发射与反射的可重构智能表面）架构，支持在NOMA-CoMP网络中实现信号的反射与透射。
- 引入SSECB设计，通过联合优化RIS相位移，实现对所需信号的增强与对小区间干扰的抑制。
- 结合SEB（信号增强）与SCB（干扰消除）策略的洞察，实现在单一优化框架下的双重功能。
- 采用联合波束成形与RIS相位移优化，以最大化每个用户的信干噪比（SINR）。
- 利用大量RIS单元，实现高空间分辨率与更强的干扰零点形成能力。
- 推导出一个统一的优化问题，通过约束相位移设计实现信号增强与干扰抑制之间的平衡。
实验结果
研究问题
- RQ1单一RIS设计是否能够在NOMA-CoMP网络中同时实现对所需信号的增强与对小区间干扰的消除？
- RQ2所提出的SSECB设计在干扰抑制与信号增益方面相较于传统SEB与SCB方法的性能表现如何？
- RQ3增加RIS单元数量对联合信号增强与干扰消除效果有何影响？
- RQ4在所提出的SSECB框架下，是否可实现完美的小区间干扰消除？
主要发现
- 当RIS单元数量足够大时，所提出的SSECB设计可实现完美的小区间干扰消除。
- 由于优化后的RIS相位移提供了波束成形增益，所需信号得以同时增强。
- SSECB设计在系统频谱效率与用户公平性方面均优于传统的SEB与SCB设计。
- 仿真结果证实，对信号增强与干扰消除的联合优化可显著提升NOMA-CoMP网络的性能。
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