基于NOMA的两跳D2D通信容量扩展
2021-08-26徐高峰王文鼐
徐高峰,王 斌,2,王文鼐,2
1.南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003
2.南京邮电大学 宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室,江苏 南京 210003
随着移动用户对数据传输的需求不断提高,各种新技术不断被提出。D2D通信具有符合新一代网络要求的诸多优点,如提高频谱效率,减小通信延迟,降低基站侧流量负载等[1]。此外,非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)以其独特的优势,也被越来越多地研究,与传统的正交多址接入相比,NOMA可以接入更多的用户,通过功率域的连续干扰消除(SIC)将混合的用户间干扰消除掉,提高频谱效率和小区边缘吞吐量[2]。
在蜂窝系统中,NOMA技术能运用到各个网络节点中,现阶段已经有了大量的研究,文献[3]提出了一种新的NOMA辅助D2D接入方案,通过对蜂窝用户和D2D用户的解码阈值的约束,可以最大化系统的连通性。文献[4-5]研究了使用NOMA的协调直接和中继传输,提供了中继解码转发(DF)策略下的中断概率和遍历总容量的解析式,结果表明所提方案与非协调的直接和中继传输相比,性能显著提升。但是作者研究的系统模型不具有普遍性,仅仅研究了蜂窝用户的情况。文献[6]提出了一种使用NOMA的D2D辅助协作中继系统,并根据不同的功率分配因子进行功率分配,证明了所提方案大大提高了可达速率,但是作者并未考虑中继选择的问题。
此外,在蜂窝系统中加入中继,不仅能提高系统的覆盖范围,也能在一定程度上提高小区边缘用户的服务质量(QoS)。文献[7]研究了在上行和下行信道中使用最短路径路由算法进行多跳D2D通信,利用最小跳数选择中继,得出在不同情况下,常规蜂窝通信和D2D通信的中断概率。……
