مقاله به حداکثر رساندن مجموع توان در شبکه NOMA رادیویی همزیستی Multi-BD با کمک Active-STAR-RIS

چکیده

In this paper, we employ active simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface (ASRIS) to aid in establishing and enhancing communication within a commensal symbiotic radio (CSR) network. Unlike traditional RIS, ASRIS not only ensures coverage in an omni directional manner but also amplifies received signals, consequently elevating overall network performance. in the first phase, base station (BS) with active massive MIMO antennas, send ambient signal to SBDs. In the first phase, the BS transmits ambient signals to the symbiotic backscatter devices (SBDs), and after harvesting the energy and modulating their information onto the signal carrier, the SBDs send Backscatter signals back to the BS. In this scheme, we employ the Backscatter Relay system to facilitate the transmission of information from the SBDs to the symbiotic User Equipments (SUEs) with the assistance of the BS. In the second phase, the BS transmits information signals to the SUEs after eliminating interference using the Successive Interference Cancellation (SIC) method. ASRIS is employed to establish communication among SUEs lacking a line of sight (LoS) and to amplify power signals for SUEs with a LoS connection to the BS. It is worth noting that we use NOMA for multiple access in all network. The main goal of this paper is to maximize the sum throughput between all users. To achieve this, we formulate an optimization problem with variables including active beamforming coefficients at the BS and ASRIS, as well as the phase adjustments of ASRIS and scheduling parameters between the first and second phases. To model this optimization problem, we employ three deep reinforcement learning (DRL) methods, namely PPO, TD3, and A3C. Finally, the mentioned methods are simulated and compared with each other.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

در این مقاله ، ما به طور همزمان از انتقال و بازتاب سطح هوشمند قابل تنظیم (ASRIS) برای کمک به ایجاد و تقویت ارتباطات در یک شبکه رادیو همزیستی جمعی (CSR) استفاده می کنیم.بر خلاف RI های سنتی ، ASRI ها نه تنها پوشش را به صورت جهت دار OMNI تضمین می کنند بلکه سیگنال های دریافت شده را تقویت می کنند ، در نتیجه عملکرد کلی شبکه را بالا می برد.در مرحله اول ، ایستگاه پایه (BS) با آنتن های MIMO گسترده فعال ، سیگنال محیط را به SBD ارسال کنید.در مرحله اول ، BS سیگنال های محیط را به دستگاه های Backscatter همزیستی (SBD) منتقل می کند و پس از برداشت انرژی و تعدیل اطلاعات آنها بر روی حامل سیگنال ، SBD ها سیگنال های پشتی را به BS می فرستند.در این طرح ، ما از سیستم رله Backscatter برای تسهیل انتقال اطلاعات از SBDS به تجهیزات کاربر همزیستی (SUES) با کمک BS استفاده می کنیم.در مرحله دوم ، BS پس از از بین بردن تداخل با استفاده از روش لغو تداخل پی در پی (SIC) ، سیگنال های اطلاعات را به SUES منتقل می کند.ASRIS برای برقراری ارتباط بین شکایت های فاقد خط دید (LOS) و تقویت سیگنال های قدرت برای شکایت با اتصال LOS به BS استفاده می شود.شایان ذکر است که ما از NOMA برای دسترسی چندگانه در تمام شبکه استفاده می کنیم.هدف اصلی این مقاله به حداکثر رساندن توان جمع بین همه کاربران است.برای دستیابی به این هدف ، ما یک مشکل بهینه سازی را با متغیرهایی از جمله ضرایب پرتوهای فعال در BS و ASRI و همچنین تنظیم فاز ASRI و پارامترهای برنامه ریزی بین مراحل اول و دوم تنظیم می کنیم.برای مدل سازی این مشکل بهینه سازی ، ما از سه روش یادگیری عمیق (DRL) ، یعنی PPO ، TD3 و A3C استفاده می کنیم.سرانجام ، روشهای ذکر شده شبیه سازی و با یکدیگر مقایسه می شوند.