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申滨*张楠蒋慧林董坤明(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(30dB)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；功率分配中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1009-5896(2023)04-1201-10DOI:10.11999/JEIT220278OutagePerformanceAnalysisandPowerAllocationAlgorithmofMulti-userCognitiveRadioNon-OrthogonalMultipleAccessSystemSHENBinZHANGNanJIANGHuilinDONGKunming(SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,China)Abstract:Non-OrthogonalMultipleAccess(NOMA)isoneofthekeycandidatetechnologiesfor5Gnetworks.CombinedwithCognitiveRadio(CR)technology,theCR-NOMAsystemachieveshigherspectralefficiencyandgreaterthroughputquantity.TheCoordinatedDirectandRelayTransmission(CDRT)technologyisintroducedintotheCR-NOMAsysteminthispaper,whereoneSecondarySource(SS)communicatesdirectlywithonenear-endsecondaryuser,andtheSScanonlycommunicatewithmultiplefar-endsecondaryuserswiththehelpofoneRelay(R)node.Withimperfectself-interferencecancellationandFull-Duplex(FD)relaying,closed-formexpressionsfortheOutageProbability(OP)oftheNOMAusersarederived.Inaddition,therevenueoptimizationproblemofSS,R,andtheusersisanalyzed,andaniterativealgorithmoftwo-stepuserpowerallocationisproposed.Simulationresultsshow,undertheconditionofahighsignal-to-noiseratio(...
