近场信道下毫米波MIMO-NOMA网络性能优化

超大规模多输入多输出(Extremely Large-Scale Multiple Input Multiple Output,XL-MIMO)、非正交多址(NonOrthogonal Multiple Access,NOMA)、混合波束成形(Hybrid Beamforming,HBF)是6G的关键技术。随着天线数量的大幅增加,大规模MIMO系统向XL-MIMO系统的转变不仅意味着天线数量的变化,而且电磁波的传输特性发生了根本性变化,基于平面波模型的远场信道将不再适用。因此,考虑基于球面波传输模型的近场通信场景,在该模型下采用群体串行干扰删除(Group-level Successive Interference Cancellation,GSIC)的毫米波MIMO-NOMA网络能量效率。首先,基于近场信道建立上行链路毫米波XL-MIMO-HBF-NOMA系统模型,并给出优化的用户分组方案。其次,提出以最大化能量效率为目标的优化问题,并通过波束扫描和迫零技术完成HBF设计。为求解该非凸优化问题,采用嵌套的二次变换技术,并设计关于HBF与功率分配的迭代优化算法。最后,通过仿真验证所提架构在近场通信中的有效性。