Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences68412510.31857/S0033849425010102HIRHUMNEW ELECTRONIC SYSTEMS AND ELEMENTSНОВЫЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫResearch ArticleEvaluation of the capacity of Rate-Splitting Multiple Access communication systemsОценка пропускной способности систем связи на основе множественного доступа с разделением по скоростиPokamestovD. А.ПокаместовД. А.
Russian Federation
dmaltomsk@mail.ruFilatovА. V.ФилатовА. В.
Russian Federation
dmaltomsk@mail.ruKryukovYa. V.КрюковЯ. В.
Russian Federation
dmaltomsk@mail.ruShinkevichА. S.ШинкевичА. С.
Russian Federation
dmaltomsk@mail.ruShalinG. N.ШалинГ. Н.
Russian Federation
dmaltomsk@mail.ruRogozhnikovЕ. V.РогожниковЕ. В.
Russian Federation
dmaltomsk@mail.ruTomsk State University of Control Systems and RadioelectronicsТомский государственный университет систем управления и радиоэлектроники17012025701889513062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0033-8494/article/view/684125

The Rate-Splitting Multiple Access (RSMA) method for multi-antenna communication systems is described. The sequence of operations for RSMA signal formation and processing is presented. RSMA usage scenarios in communication systems are considered, and the efficiency of this method is substantiated. Capacity estimates of the RSMA method are obtained in comparison with other multiple access methods. Numerical modeling of the average capacity per user is conducted using the QuaDRiGa tool. It is shown that RSMA achieves higher capacity compared to other multiple access methods used in multi-antenna communication systems.

Описан метод множественного доступа с разделением по скорости RSMA (Rate Split Multiple Access) для многоантенных систем связи. Приводится последовательность операций по формированию и обработке сигналов RSMA. Рассмотрены сценарии использования RSMA в системах связи и обосновывается эффективность применения этого метода. Получены оценки пропускной способности метода RSMA в сравнении с другими методами множественного доступа. Проведено численное моделирование оценки средней пропускной способности одного абонента с помощью инструмента QuaDRiGa. Показано, что RSMA позволяет добиться большей пропускной способности по сравнению с другими методами множественного доступа, применяемыми в многоантенных системах связи.

RSMAmultiple access6GQuaDRiGacapacityRSMAмножественный доступ6GQuaDRiGaпропускная способностьРоссийский научный фондRussian Science Foundation22-79-10148Chowdhury M.Z., Shahjalal Md, Ahmed Sh., Jang Y.M. // IEEE Open J. Commun. Soc. 2020. V. 1. P. 957.Покаместов Д.А., Крюков Я.В., Абенов Р.Р. и др. // РЭ. 2024. Т. 1. № 1. С. 33.Saito Y., Kishiyama Y., Benjebbour A. et al. // Proc. 2013 IEEE77th Vehicular Technology Conf. (VTC Spring). Dresden. 2–5. Jun. N.Y.: IEEE, 2013. Paper No. 6692652.Nikopour H., Baligh H. // Proc. 2013 IEEE24th Annual Int. Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Commun. (PIMRC). London. 8–11 Sept. N.Y.: IEEE, 2013. P. 332.Chen S., Ren B., Gao Q. // IEEE Trans. 2016. V. VT-66. № 4. P. 3185.Cover T. // IEEE Trans. 1972. V. IF-18. № 1. P. 2.Kryukov Y.V., Pokamestov D.A., Rogozhnikov E.V. // Int. J. Commun. Systems. 2024. V. 37. № 2. P. 5642.Pokamestov D.A., Kryukov Ya.V., Rogozhnikov E.V. et al. // Symmetry. 2022. V. 14. № 10. P. 2103.Anwar A., Seet B.C., Hasan M.A., Li X.J. // Electronics. 2019. V. 8, № 11, P. 1355.Liu Y., Zhang S., Mu X., Ding Z. et al. // IEEE J. Selected Areas in Commun. 2022. V. 40. № 4. P. 1037.Zeng M., Yada A., Dobre O.A., Tsiropoulos G.I., Poor H. V. // IEEE Wireless Commun. Lett. 2017. V. 6. № 4. P. 534.Clerckx B., Mao Y., Schober R. et al. // IEEE Open J. Commun. Soc. 2021. V. 2. P. 1310.Kimy B., Lim S., Kim H. et al. // Proc. MILCOM 2013–2013 IEEE Military Commun. Conf. San Diego.8–11 Nov. N.Y.: IEEE, 2013. P. 1278.Mao Y., Clerckx B., Li V.O.K. // EURASIP J. Wireless Commun. and Networking. 2018. V. 2018. Article No. 133.Han T., Kobayashi K. // IEEE Trans. 1981. V. IT-27. № 1. P. 49.Mao Y., Dizdar O., Clerckx B. et al. // IEEE Commun. Surveys & Tutorials. 2022. V. 24. № 4. P. 2073.Dizdar O., Mao Y., Han W., Clerckx B. // Proc. 2020 IEEE92nd Vehicular Technology Conf. (VTC2020-Fall). Victoria. 18 Nov.-16 Dec. N.Y.: IEEE, 2020. Paper No. 9348672.Clerckx B., Mao Y., Jorswieck E.A. et al. // IEEE J. Selected Areas in Commun. 2023. V. 41. № 5. P. 1265.Schroeder A., Roeper M., Wuebben D. et al. // Proc. 26th Int. ITG Workshop on Smart Antennas and 13th Conf. on Systems, Commun. and Coding). Braunschweig. 27 Feb. N.Y.: IEEE, 2023. P. 1.Chopra G. // Proc. 2023 Int. Conf. on Emerging Smart Computing and Informatics (ESCI). Pune/ 0–03 Mar. N.Y.: IEEE, 2023. Paper No. 10100245Jaeckel S., Raschkowski L., Börner K., Thiele L. // IEEE Trans. 2014. V. AP-62. № 6. P. 3242.Kumar J., Gupta A., Tanwar S., Khan M.K. // Physical Commun.2024. V. 67. Article No. 102488.Spencer Q.H., Swindlehurst A.L., Haardt M. // IEEE Trans. 2004. V. SP-52. № 2. P. 461.Lee B., Shin W., Poor H.V. // Proc. 2021 Int. Conf. on Information and Commun. Technology Convergence (ICTC). Jeju Island. 20–22 Oct. N.Y.: IEEE, 2021. P. 218.Jiang H., Mukherjee M., Zhou J., Lloret J. // IEEE Network. 2020. V. 35. № 1. P. 296.Zhang J.H., Tang P., Yu L. et al. // Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2020. V. 21. № 1. P. 39.5G. Study on Channel Model for Frequencies from 0.5 to 100 GHz. 3GPP Technical Report. 38.901 V. 17.1.0. 2024. Sophia Antipolis Cedex: ETSI, 2024. 99 p.Clerckx B., Mao Y., Schober R., Poor H.V. // IEEE Wireless Commun. Lett. 2019. V. 9. № 3. P. 349.