基于NOMA的D2D辅助中继系统性能分析与优化

本文针对两阶段NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)-D2D(Device-to-Device)辅助中继场景提出了一种功率优化算法,推导分析了各用户的中断概率。构建了以最大化系统各态历经容量为目标的优化问题,由于一、二两阶段通信用户的差异性,重点优化了对提升系统容量起决定作用的第一阶段功率分配因子,分析证明了原优化问题存在极值点,并利用凸函数性质获得了优化的功率分配因子,并且进一步推导分析了各个用户的中断概率。仿真结果表明,理论推导的中断概率值与仿真结果完全一致,证明了推导的正确性,本文提出的功率优化算法能显著提高系统容量,且降低了中断概率。例如当SNR为35 dB时,本文算法可以提高约17.6%的系统容量,而作为辅助中继用户的中断概率大约降低了81.3%。

单天线中继辅助视距MIMO系统渐近容量及中继策略的研究

研究了视距环境下单天线中继节点辅助MIMO系统的信道模型及容量。针对系统容量与众多因素相关和表达式复杂的问题,根据天线阵列波束相关性及MIMO信道的特点,得出了具有简洁结构的系统渐近容量表达式,进而基于该表达式提出了中继节点最佳位置选择的方法,并与加入中继节点前的系统容量进行了比较,得到了中继选择策略。数值计算与分析结果表明,系统渐近容量具有很好的渐近特性,基于渐近容量的中继策略性能优异并具有很好的鲁棒性。同时渐近容量和中继策略运算复杂度低,适合工程应用。