基于NOMA的D2D辅助中继系统性能分析与优化

摘要

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％.