协作NOMA系统中的一种新型节能功率分配方案

来源：信号处理杂志 2021年第7期北京时间：

作者：赵亚楠, 季薇, 宋云超, 李飞

摘要：在传统的协作非正交多址（CNOMA, Cooperative Non Orthogonal Multiple Access)系统中，通常需要向弱用户分配更多的功率，分配给强用户的功率不超过总功率的一半。同时，强用户还需在协作阶段承担中继通信的任务。上述功率分配方式必将给强用户带来一定的负担。为了在满足弱用户服务质量的情况下，进一步提高强用户的中断性能，本文提出一种基于中继和无线携能通信（SWIPT, Simultaneous Wireless Information and Power Transfer）的新型功率分配方案。该方案使用能量收集设备收集能量，通过最大化系统和速率寻求无线携能通信的最优功率分割因子，从而获得系统中断概率的闭式表达。考虑到优化问题的性质，本文提出了一种在功率分配固定的情况下，通过单调优化求解无线携能通信功率分割因子的算法。仿真结果表明，与CNOMA系统的传统功率分配方案相比，本文所提方案能够在不损失弱用户中断性能的前提下，有效提升强用户的中断概率，系统和速率总体提高了近 20%。

关键词：协作非正交多址接入, 中继, 无线携能通信, 中断概率, 和速率