IRS-NOMA辅助多用户协作中继系统性能分析

随着第五代(The Fifth Generation,5G)通信技术的大规模应用,在网设备的数量迅速增长,带来了巨大的数据流量和连接需求。尽管5G通信技术已经显著提高了传输速率和网络容量,但随着物联网(Internet of Things,IoT)设备的普及和高速数据业务的增加,现有的频段资源已经难以满足未来的需求。预测显示,第六代(The Sixth Generation,6G)通信技术的峰值传输速率将提升到1太比特每秒,约为5G的100倍。这种大幅度的速率提升将进一步加剧对带宽的需求,使得现有频段无法满足新型高速业务及大规模物联网终端的需求。因此,未来通信技术向更高频段拓展成为必然。在这种背景下,本文提出了一种将智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)技术引入到非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)中继网络的新型多用户中继系统的方案,将IRS控制器与中继器整合,构建一个新的中继节点,实现对信号的中继转发,并发挥IRS的辅助通信作用,重构中继节点,使其不仅能够进行信号放大和转发,还可以通过IRS对信号质量和系统容量进一步提升。本文对下行侧的理论分析和仿真结果表明,加入IRS后系统性能平均提升了30%。这一显著的性能提升证明了IRS技术在NOMA中继网络中的应用潜力,为未来智能反射面的推广应用提供了新的思路和方法。随着6G时代的到来,智能反射面技术有望在更高频段的通信系统中发挥更大的作用,进一步推动无线通信技术的发展与进步。