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新闻资讯2026年9月25日

可移动元件STARS融合RSMA:面向实际缺陷的鲁棒SWIPT方案

近期一项研究提出将可移动元件同步透反表面(ME-STARS)与速率分割多址接入(RSMA)相结合的鲁棒多用户SWIPT框架。该架构允许STARS元件在调节反射与透射系数的同时调整位置,为两侧用户提供更灵活的级联信道增益。系统设计综合考虑了信道状态信息不确定性、收发端硬件损伤以及能量采集电路的非线性特性,并通过分块迭代的凸优化方法联合求解基站预编码、速率分配、反射/透射系数、功率分割比与元件位置。数值仿真显示该方案在求和速率与鲁棒性方面优于参照基准。

随着6G研究的深入,无线信息与能量同传(SWIPT)作为兼顾通信与供能潜力的技术方向持续受到关注。同步透反表面(STARS)被视为扩展传统智能反射面能力的关键演进,使单个表面元件能够同时支持反射与透射,理论上可将覆盖范围从半空间拓展为全空间。

在此基础上,研究者进一步引入可移动元件STARS(ME-STARS),让元件位置成为除反射/透射系数之外的额外自由度。研究将该架构与速率分割多址接入(RSMA)相融合:RSMA通过在发射端拆分用户消息并叠加公共流,可在不完美CSI条件下更稳健地管理多用户干扰;同时,功率分割接收机负责将接收信号分配给信息译码与能量采集两条支路。

研究团队指出,实际系统部署中不可避免地存在三类缺陷——信道状态信息的不确定性、收发机的残余硬件损伤,以及能量采集电路的非线性。为此,文章以最大化加权和速率为目标,对基站预编码、公共速率分配、STARS反射/透射系数、功率分割比与元件位置进行联合优化。由于元件位置与级联信道呈非线性耦合且与其他变量紧密关联,原始问题呈现高度非凸性,作者将其拆分为有源/无源波束成形、元件定位、功率分割四个子问题,并通过合适的凸重构迭代求解。仿真结果表明,所提框架在多种配置下均能获得高于参照基准的求和速率,并对CSI误差与硬件损伤表现出稳健的收敛行为。

【空音视角】 从WiFi感知与非接触监测的视角看,该工作关注的虽然是通信侧的SWIPT,但其反映的趋势值得关注:一是无线信号的调控粒度从固定系数向位置、几何等维度扩展,这与WiFi感知在复杂多径环境下的精细信道建模思路相通;二是研究者愈发重视实际系统缺陷下的鲁棒设计——CSI误差、硬件损伤、非线性失真同样是WiFi生命体征监测走向真实部署时必须面对的挑战。空音在WiFi感知的信道特征提取与鲁棒处理方面,同样需要在算法与工程两端持续夯实基础。

—— 本文基于公开报道由空音编辑部 AI 辅助改写 来源:arXiv 信号处理 原文链接:https://arxiv.org/abs/2609.30172

来源:arXiv 信号处理(查看原文)