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机会式NOMA协作多播研究

陈继荣  
【摘要】:目前,对非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)协作多播系统的研究大多是在基站和用户之间添加中继,实现分集阶数的提高,保证用户的可靠性。这种中继选择方案依赖于大量链路的信道增益,需要通过节点间信息交互来实现,系统开销较大。本文讨论了将用户作为中继的可行性,基于中断概率以及和速率最大化的考虑,对NOMA协作多播系统开展机会式最佳节点的研究。本文的主要工作如下:一、研究了NOMA系统中基于单播和多播用户的最佳节点的选择方案。在此模型的基础上,加入认知无线电技术,研究了将用户作为中继的可行性,提出了一种满足次用户和主用户可靠性的折衷方案。在确保次用户接收可靠性的前提下,最大限度提高主用户获得的分集增益,提出了一种知晓全局瞬时CSI情形下的二级协作传输策略,通过选择特定的次用户进行分布式NOMA传输,最小化NOMA系统中的单播和多播网络的中断概率,降低了NOMA协作多播的系统开销。仿真结果表明,通过合理选择参数,本方案在减少次用户损失的同时,能够满足主用户可靠性的要求。二、研究了NOMA系统中的最优中继功率优化问题。基于提高系统和速率的目的,建立了多中继协作多播的系统模型,运用数学方法推导出了该系统模型下的和速率公式。根据遗传算法构建了新的染色体结构,以最大化系统和速率为目标,对中继选择和NOMA功率分配进行优化。仿真结果表明,本文提出的算法具有收敛速度快,复杂度低,性能高的特点。


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