多用户认知非正交多址接入系统中断性能分析及功率分配算法

来源：电子与信息学报杂志2023年第4期北京时间：

作者：申滨, 张楠, 蒋慧林, 董坤明

单位：重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 400065

摘要：非正交多址接入(NOMA)是5G网络关键候选技术之一，其与认知无线电(CR)技术相结合形成系统(CR-NOMA)，能够实现更高的频谱效率及更大的吞吐量。该文将直传与中继协同传输(CDRT)方案引入多用户CR-NOMA系统，其中CDRT表示次级源(SS)直接与近端次级用户通信，而仅通过中继(R)与多个远端次级用户通信。在非理想自干扰消除和全双工(FD)中继情况下，推导了每个NOMA用户中断概率(OP)的精确闭式表达。此外，在该系统模型下分析SS, R和用户的收益最优化问题，提出一种基于收益的两阶段迭代功率分配算法。仿真结果显示，在高信噪比(30 dB)条件下，与随机功率分配及平均功率分配方案相比，该文所提算法的用户和速率、SS总收益、R总收益分别可最高提升13%, 56%及26%。蒙特卡罗仿真验证了理论分析与实验结果的一致性。

关键词：非正交多址接入, 认知无线电, 中断概率, 功率分配

基金资助：国家自然科学基金 (62071078)