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基于非正交多址接入中继通信系统的功率优化

黄容兰 刘云 李啟尚 唐文

引用本文: 黄容兰, 刘云, 李啟尚, 唐文. 基于非正交多址接入中继通信系统的功率优化[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1909-1915. doi: 10.11999/JEIT180842 shu
Citation:  Ronglan HUANG, Yun LIU, Qishang LI, Wen TANG. Power Allocation Optimization of Cooperative Relaying Systems Using Non-orthogonal Multiple Access[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019, 41(8): 1909-1915. doi: 10.11999/JEIT180842 shu

基于非正交多址接入中继通信系统的功率优化

    作者简介: 黄容兰: 女,1982年生,硕士,讲师,研究方向为物理层技术与多用户检测、无线网络通信资源分配与调度;
    刘云: 男,1980年生,博士,副教授,研究方向为无线通信,水声通信、扩频与码分多址理论;
    李啟尚: 男,1986年生,助教,研究方向为电子技术设计与应用;
    唐文: 女,1984年生,讲师,研究方向为电子技术设计与应用;
    通讯作者: 刘云, lauwin007@yahoo.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(61501531);梧州学院2012校级科研项目(2012C001)

摘要: 针对基于非正交多址接入(NOMA)技术的中继通信系统,在兼顾系统性能与计算复杂度的基础上,该文提出一种结合统计信道信息(S-CSI)和瞬时信道信息(I-CSI)的混合功率分配策略(H-PAS)来有效实现上述折中。仿真结果表明,NOMA方案在H-PAS策略下,一方面比单纯利用S-CSI时的传统正交多址接入技术具有更高的频谱效率;另一方面在和速率差别不大的情况下,又比单纯利用I-CSI时的NOMA方案具有更低的信令开销和计算复杂度。

English

    1. [1]

      李钊, 戴晓琴, 陈柯宇, 等. 非正交多址接入下行链路用户匹配与功率优化算法[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(8): 1804–1811. doi: 10.11999/JEIT161197
      LI Zhao, DAI Xiaoqin, CHEN Keyu, et al. User matching and power optimization algorithm for downlink NOMA[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(8): 1804–1811. doi: 10.11999/JEIT161197

    2. [2]

      ISLAM S M R, AVAZOV N, DOBRE O A, et al. Power-domain Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) in 5G systems: Potentials and challenges[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2017, 19(2): 721–742. doi: 10.1109/COMST.2016.2621116

    3. [3]

      HIGUCHI K and BENJEBBOUR A. Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) with successive interference cancellation for future radio access[J]. IEICE Transactions on Communications, 2015, E98-B(3): 403–414. doi: 10.1587/transcom.e98.b.403

    4. [4]

      TIMOTHEOU S and KRIKIDIS I. Fairness for non-orthogonal multiple access in 5G systems[J]. IEEE Signal Processing Letters, 2015, 22(10): 1647–1651. doi: 10.1109/LSP.2015.2417119

    5. [5]

      Study on downlink multiuser superposition transmission for LTE[R]. 3GPP TSG RAN #67. RP-150496. Shanghai: 3rd Generation Partnership Project, 2015.

    6. [6]

      SAITO Y, BENJEBBOUR A, KISHIYAMA Y, et al. System-level performance of downlink Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) under various environments[C]. Proceedings of 2015 IEEE 81st Vehicular Technology Conference, Glasgow, UK, 2015: 1–5. doi: 10.1109/VTCSpring.2015.7146120.

    7. [7]

      DING Zhiguo, YANG Zheng, FAN Pingzhi, et al. On the performance of non-orthogonal multiple access in 5G systems with randomly deployed users[J]. IEEE Signal Processing Letters, 2014, 21(12): 1501–1505. doi: 10.1109/LSP.2014.2343971

    8. [8]

      Al-Imari M, XIAO P, ALI I M, et al. Uplink non-orthogonal multiple access for 5G wireless networks[C]. 2014 IEEE Wireless Communications Systems Conference, Barcelona, Spain, 2014: 781–785.

    9. [9]

      吴广富, 邓天垠, 苏开荣, 等. 基于非正交多址接入系统的多用户分组优化算法[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(9): 2080–2087. doi: 10.11999/JEIT171220
      WU Guangfu, DENG Tianyin, SU Kairong, et al. Multi-user grouping optimization algorithm based on non-orthogonal multiple access systems[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2018, 40(9): 2080–2087. doi: 10.11999/JEIT171220

    10. [10]

      KONG Qinglei, LU Rongxing, CHEN Shuo, et al. Achieve secure handover session key management via mobile relay in LTE-advanced networks[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2017, 4(1): 29–39. doi: 10.1109/JIOT.2016.2614976

    11. [11]

      ZHANG Xiaoxia, SHEN Xuemin, and XIE Liangliang. Uplink achievable rate and power allocation in cooperative LTE-advanced networks[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2016, 65(4): 2196–2207. doi: 10.1109/TVT.2015.2416714

    12. [12]

      FETEIHA M F and HASSANEIN H S. Enabling cooperative relaying VANET clouds over LTE-A networks[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2015, 64(4): 1468–1479. doi: 10.1109/TVT.2014.2329880

    13. [13]

      KIM J B and LEE I H. Capacity analysis of cooperative relaying systems using non-orthogonal multiple access[J]. IEEE Communications Letters, 2015, 19(11): 1949–1952. doi: 10.1109/LCOMM.2015.2472414

    14. [14]

      XU Min, JI Fei, WEN Miaowen, et al. Novel receiver design for the cooperative relaying system with non-orthogonal multiple access[J]. IEEE Communications Letters, 2016, 20(8): 1679–1682. doi: 10.1109/LCOMM.2016.2575011

    15. [15]

      KIM J B and LEE I H. Non-orthogonal multiple access in coordinated direct and relay transmission[J]. IEEE Communications Letters, 2015, 19(11): 2037–2040. doi: 10.1109/LCOMM.2015.2474856

    16. [16]

      MEN Jinjin, GE Jianhua, and ZHANG Chensi. Performance analysis of nonorthogonal multiple access for relaying networks over Nakagami-m fading channels[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2017, 66(2): 1200–1208. doi: 10.1109/TVT.2016.2555399

    17. [17]

      MEN Jinjin and GE Jianhua. Non-orthogonal multiple access for multiple-antenna relaying networks[J]. IEEE Communications Letters, 2015, 19(10): 1686–1689. doi: 10.1109/LCOMM.2015.2472006

    18. [18]

      WAN Dehuan, WEN Miaowen, YU Hua, et al. Non-orthogonal multiple access for dual-hop decode-and-forward relaying[C]. 2016 IEEE Global Communications Conference, Washington, DC, 2016: 1–6. doi: 10.1109/GLOCOM.2016.7842026.

    1. [1]

      唐伦马润琳杨恒陈前斌. 基于非正交多址接入的网络切片联合用户关联和功率分配算法. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT180770

    2. [2]

      黄盛. 两用户非正交多址接入的最优时延均衡和功率控制方法. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1902-1908. doi: 10.11999/JEIT180818

    3. [3]

      申滨吴和彪崔太平陈前斌. 基于最优索引广义正交匹配追踪的非正交多址系统多用户检测. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT190270

    4. [4]

      钱志鸿胡良帅田春生王雪. 基于非均衡求解的D2D多复用通信资源块分配算法研究. 电子与信息学报, 2019, 0(0): 1-7. doi: 10.11999/JEIT190171

    5. [5]

      代美玲刘周斌郭少勇邵苏杰邱雪松. 基于终端能耗和系统时延最小化的边缘计算卸载及资源分配机制. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-7. doi: 10.11999/JEIT180970

    6. [6]

      唐伦魏延南马润琳贺小雨陈前斌. 虚拟化云无线接入网络下基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法. 电子与信息学报, 2019, 41(7): 1533-1539. doi: 10.11999/JEIT180771

    7. [7]

      史久根谢熠君孙立郭胜刘雅丽. 软件定义网络中面向时延和负载的多控制器放置策略. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1869-1876. doi: 10.11999/JEIT181053

    8. [8]

      张跃军王佳伟潘钊张晓伟汪鹏君. 基于正交混淆的多硬件IP核安全防护设计. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1847-1854. doi: 10.11999/JEIT180898

    9. [9]

      钱志鸿田春生王鑫王雪. D2D网络中信道选择与功率控制策略研究. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-7. doi: 10.11999/JEIT190149

    10. [10]

      李云唐英刘涵霄. 基于Q-Learning算法的毫微微小区功率控制算法. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT181191

    11. [11]

      潘一苇彭华李天昀王文雅. 一种新的时分多址信号射频特征及其在特定辐射源识别中的应用. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT190163

    12. [12]

      唐伦杨恒马润琳陈前斌. 基于5G接入网络的多优先级虚拟网络功能迁移开销与网络能耗联合优化算法. 电子与信息学报, 2019, 41(9): 2079-2086. doi: 10.11999/JEIT180906

    13. [13]

      杨善超田康生吴长飞. 基于服务质量的相控阵雷达网目标分配方法. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT181133

    14. [14]

      王汝言李宏娟吴大鹏李红霞. 基于半马尔科夫决策过程的虚拟传感网络资源分配策略. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT190016

    15. [15]

      谢显中黎佳黄倩陈杰. 机器类通信中基于NOMA短编码块传输的高可靠低迟延无线资源分配优化方案. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-8. doi: 10.11999/JEIT190128

    16. [16]

      熊余杨娅娅张振振蒋婧. 软件定义时分波分复用无源光网络中基于带宽预测的资源分配策略. 电子与信息学报, 2019, 41(8): 1885-1892. doi: 10.11999/JEIT180837

    17. [17]

      张小恒李勇明王品曾孝平颜芳张艳玲承欧梅. 基于语音卷积稀疏迁移学习和并行优选的帕金森病分类算法研究. 电子与信息学报, 2019, 41(7): 1641-1649. doi: 10.11999/JEIT180792

    18. [18]

      陆潞高梅国. 分布式阵列雷达基线位置和相位误差的卫星标校方法. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-7. doi: 10.11999/JEIT181152

    19. [19]

      杜小妮吕红霞王蓉. 一类四重和六重线性码的构造. 电子与信息学报, 2019, 41(0): 1-5. doi: 10.11999/JEIT180939

    20. [20]

      潘洁王帅李道京卢晓春. 基于方向图和多普勒相关系数的天基阵列SAR通道相位误差补偿方法. 电子与信息学报, 2019, 41(7): 1758-1765. doi: 10.11999/JEIT181061

  • 图 1  系统模型

    图 2  所提NOMA与OMA在两种不同信道条件下的系统遍历容量对比

    图 3  性能对比与图2相同但信道条件不同

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  • 通讯作者:  刘云, lauwin007@yahoo.com
  • 收稿日期:  2018-08-29
  • 录用日期:  2019-01-30
  • 网络出版日期:  2019-03-19
  • 刊出日期:  2019-08-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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