Nakagami-m信道下无人机辅助的速率分拆多址接入协作通信系统性能研究

来源：电子与信息学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：黄海燕, 张鸿生, 刘伯阳, 梁琳琳, 王春丽

单位：1.兰州交通大学电子与信息工程学院 兰州 7300702.西安邮电大学通信与信息工程学院 西安 7100713.西安电子科技大学网络信息安全学院 西安 710071

摘要：针对多用户通信资源短缺、分配不均衡的问题，该文研究了基于速率分拆多址接入技术(RSMA)的无人机(UAV)辅助多用户下行通信网络。在复杂的实际通信环境中，频率复用所引起的无用信号的干扰不可避免，考虑无人机与各用户节点信息传输受共道干扰影响，在Nakagami-m衰落信道下推导了该无人机协作通信系统的中断概率和信道容量的精确闭式表达式，证明共道干扰的存在使得高信噪比(SNR)区域系统的分集阶数为0。结果表明，在相同的空间模型下，采用RSMA通信方案的系统性能优于非正交多址(NOMA)方案；无人机飞行速度增大时，地-空通信建立视距链路的概率降低，系统中断性能下降。因此，在满足用户实际通信的需求时需要综合考虑无人机飞行速度、多址接入方式、系统性能以及通信连通性，以实现对无人机通信系统整体的有效权衡。

关键词：无人机通信, 速率分拆多址接入, 共道干扰, 视距链路, 中断概率

基金资助：国家自然科学基金(61901201)，兰州交通大学“天佑青年托举人才计划”(本基金无项目编号)，兰州交通大学重点研发项目(ZDYF2304)