不完全SIC下CR-NOMA系统的功率分配算法
2021-08-20仇润鹤
周 烁,仇润鹤
(1.东华大学 信息科学与技术学院,上海 201620;2.数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海 201620)
0 概述
非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)作为一种很有前景的多址接入技术,在移动通信网络中得到了广泛应用[1]。在NOMA系统中,通过在发送端应用叠加编码技术[2]和在接收端应用连续干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)技术[3],使得多个用户可在同一时间和同一频段接入系统进行数据传输。当前NOMA 应用最广泛的类型是功率域NOMA系统[4],发射机向所有接收机发送多用户叠加的信号,系统根据用户的信道条件以不同的功率等级为其提供服务。认知无线电(Cognitive Radio,CR)是一种可以有效提升频谱效率的技术。在CR 中,允许次用户访问主用户的频谱资源来提高频谱利用率。迄今为止,CR 作为一种支持新兴应用的技术已经得到了的广泛的讨论和研究[5],尤其是将NOMA 集成到CR 中被证实可以满足5G 高吞吐量、低时延等需求[6]。
鉴于将CR 和NOMA 相结合的诸多优势,已有学者对CR-NOMA 网络进行了研究与分析。文献[7]研究部分中继选择方案对协作式CR-NOMA网络的影响,推导出次用户中断概率的封闭表达式,并通过仿真验证了中继节点数量和功率分配对系统性能的影响。文献[8-10]分析在不完善的信道状态信息下由辅助中继节点和NOMA 辅助目标用户组成的协作底层CR 网络的中断概率,导出广义的封闭表达式,并通过蒙特卡洛仿真验证了其有效性。文献[11-12]研究了CR-NOMA 网络中的物理层安全性。为清除用户之间的干扰并保证主用户的服务质量(Quality of Service,QoS),设计一种新的安全NOMA 传输策略,推导出连接中断概率、保密中断概率和有效保密吞吐量的闭式表达式,并通过仿真验证了分析结果的有效性。……
