双向NOMA四节点中继协作系统的信息新鲜度分析

来源：电讯技术杂志2025年第7期北京时间：

作者：牛夏秧,贾向东,张亮,薛凯来

单位：(1.西北师范大学 计算机科学与工程学院，兰州 730070;2.南京邮电大学 江苏省无线通信重点实验室，南京 210003)

摘要：采用信息年龄(Age of Information，AoI)作为双向通信信息新鲜度度量的性能指标。结合非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）技术、物理层网络编码（Physical-layer Network Coding,PNC）技术、自动重传请求（Automatic Repeat Request，ARQ）协议等，构建了一个双向NOMA四节点中继协作系统，设计了双向叠加编码中继协作(Superposition Coding Relay-assisted，SC-RA) 传输策略以及双向联合叠加编码和物理层网络编码中继协作（Joint Physical-layer Network Coding and Superposition Coding Relay-assisted，JNSC-RA）传输策略，分别采用四时隙与三时隙传输机制，在一个传输周期内，通过两个中继节点协作来实现两组信息的传输。分别对每种策略下的平均信息年龄(Average Age of Information，AAoI)进行了分析，并对解析表达式进行了建模。仿真表明，双向SC-RA策略更适合对称信道，AAoI可降低9.09%，且在功率分配因子为0.9时，AAoI取得最优解；双向JNSC-RA策略更适合非对称信道，AAoI可降低10%，且在信噪比大于8 dB时较双向SC-RA策略对AAoI的降低明显。

关键词：非正交多址接入(NOMA)；双向通信；信息年龄；叠加编码；自动重传请求协议；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(62261048)