افزایش نرخ کاربران NOMA در سیستم مخابراتی قطار هوشمند با استفاده مشترک از RIS و IOS: تخمین کانال آبشاری و طراحی ضرایب فاز در حضور نویز ضربه ای

RIS (NOMA در این مقاله یک چارچوب نوین به منظور بهبود عملکرد سامانه های مخابراتی مبتنی بر دسترسی چندگانه غیر متعامد در حوزه توان (PD) در قطارهای هوشمند ارائه شده است. این چارچوب بر استفاده همزمان از سطح هوشمند قابل تنظیم مجدد (RIS) و سطح همه جهته هوشمند (IOS) به منظور افزایش نرخ داده کاربران تمرکز دارد. با توجه به وجود نویز تکانشی ناشی از منابع الکترومغناطیسی داخلی و خارجی در محیط قطار و حساسیت سامانه های PD-NOMA به این گونه اختلالات، تخمین دقیق کانال آبشاری شامل مسیرهای مستقیم و بازتابی میان فرستنده RIS/IOS و کاربران از اهمیت حیاتی برخوردار است. برای رفع این چالش الگوریتم گرادیان تصادفی افزایشی مبتنی بر کرنتروپی (CSGA) توسعه یافته است که امکان تخمین مقاوم کانال را فراهم می کند. سپس یک راهبرد طراحی مشترک فاز برای RIS و IOS پیشنهاد شده است تا نرخ مجموع کاربران PD-NOMA بیشینه شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم CSGA نسبت به الگوریتم گرادیان تصادفی کاهشی (SGD) دقت تخمین کانال به مراتب بالاتری ارائه می دهد و در نتیجه موجب بهبود قابل توجه نرخ مجموع سامانه می شود. چارچوب پیشنهادی با به کارگیری بهینه سازی مشترک فاز RIS و IOS در برابر نویز تکانشی مقاوم بوده و عملکرد بهتری نسبت به معماری های متداول نشان می دهد.