认知协作网络中非正交多址接入技术性能研究

李美玲; 李莹; SAMI Muhaidat; 董增寿; 王安红; 梁杰; 丁丽萍

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2018152

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认知协作网络中非正交多址接入技术性能研究

论文Ⅰ：5G及认知协作网络 | 更新时间：2024-06-05

- 认知协作网络中非正交多址接入技术性能研究
- Research on the NOMA performance in cognitive cooperation network
- 通信学报 2018年39卷第9期页码：57-66
- 作者机构：
  
  1. 太原科技大学电子信息工程学院,山西太原 030024
  2. 英国萨里大学，萨里 GU27XH
  3. 中国科学院软件研究所，北京 100190
- 作者简介：
  
  [ "李美玲（1982-），女，山西宁武人，博士，太原科技大学副教授，主要研究方向为无线通信关键技术、认知无线网络、协作通信、物理层安全技术、NOMA。" ]
  [ "李莹（1994-），女，山西河津人，太原科技大学硕士生，主要研究方向为无线认知网络的物理层安全。" ]
  [ "SAMI Muhaidat（1971-），男，加拿大人，英国萨里大学教授，主要研究方向为无线通信关键技术、物理层安全、物联网技术等。" ]
  [ "董增寿（1970-），男，山西寿阳人，博士，太原科技大学教授，主要研究方向为故障诊断、图像处理与模式识别、专网通信技术等。" ]
  [ "王安红（1972-），女，山西闻喜人，博士，太原科技大学教授，主要研究方向为多媒体通信等。" ]
  [ "梁杰（1970-），男，河南洛阳人，加拿大大西蒙雷泽夫大学教授，主要研究方向为视频通信、深度学习等。" ]
  [ "丁丽萍（1965-），女，山东青州人，中国科学院软件研究所研究员、博士生导师，主要研究方向为数字取证、系统安全、可信计算等。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61672373);国家自然科学基金资助项目(U1510115);国家自然科学基金资助项目(91646203);山西省高等学校科技创新基金资助项目(201802090);山西省晋城科技攻关基金资助项目(201501004-4);山西省互联网+3D打印协同创新中心基金资助项目;山西省科技创新团队基金资助项目(201705D131025);山西省1331工程重点创新团队基金资助项目
- DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2018152
  中图分类号： TN911.1
- 网络首发：2018-09，
  
  纸质出版：2018-09-25
- 稿件说明：
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李美玲, 李莹, SAMI Muhaidat, 等. 认知协作网络中非正交多址接入技术性能研究[J]. 通信学报, 2018,39(9):57-66.

Meiling LI, Ying LI, Muhaidat SAMI, et al. Research on the NOMA performance in cognitive cooperation network[J]. Journal on Communications, 2018, 39(9): 57-66.
李美玲, 李莹, SAMI Muhaidat, 等. 认知协作网络中非正交多址接入技术性能研究[J]. 通信学报, 2018,39(9):57-66. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2018152.

Meiling LI, Ying LI, Muhaidat SAMI, et al. Research on the NOMA performance in cognitive cooperation network[J]. Journal on Communications, 2018, 39(9): 57-66. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2018152.

摘要

将 NOMA 技术应用于下行认知中继协作网络，提出基于 AF 的认知多用户中继协作 NOMA 系统（CM-RC-NOMA），给出了不同认知中继协作方案下 PU 和 SU 中断性能，并推导了其闭合表达式；同时将 AF中继协作方式与DF中继协作方式进行了对比。仿真结果表明，当SU到PU信道链路条件不差于BS到PU信道链路条件时，AF方式相比DF方式可以使PU获得更低的中断概率；另一方面，所提最佳认知中继协作方案相比传统最佳认知中继协作方案可以获得更佳的PU中断性能。

Abstract

The non-orthogonal multiple access (NOMA) technology was studied in a downlink cognitive relay cooperation network.A cognitive multiuser relay cooperation based NOMA scheme was proposed (CM-RC-NOMA)

in which

the outage performance of PU and SU were given under different cognitive relay cooperation schemes and the corresponding outage expressions were also derived.At the same time

the AF based relay cooperation method and the DF based relay cooperation method were compared.The simulation results show that the lower outage of PU can be achieved by AF method compared with DF method

when the channel condition of BS to PU is no more than that of SU to PU.It is also revealed that the optimal outage performance of PU can be achieved by the proposed best cognitive relay cooperation scheme in contrast to the traditional best cognitive relay cooperation scheme.

关键词

Keywords

references

GE X H , CHEN J Q , WANG C X , et al . 5G Green cellular networks considering power allocation schemes [J ] . Science China Information Sciences , 2016 , 59 ( 2 ): 1 - 14 .

DING Z G , LIU Y W , CHOI J H , et al . Application of non-orthogonal multiple access in LTE and 5G Networks [J ] . IEEE Communications Magazine , 2017 , 55 ( 2 ): 185 - 191 .

DING Z G , YANG Z , FAN P , 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 .

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

YANG Z , DING Z , FAN P , et al . A general power allocation scheme to guarantee quality of service in downlink and uplink NOMA system [J ] . IEEE Transactions on Wireless Communications , 2016 , 15 ( 11 ): 7244 - 7257 .

LANEMAN J N , TSE D N C , WORNELL G W , et al . Cooperative diversity in wireless networks:efficient protocols and outage behavior [J ] . IEEE Transactions on Information Theory , 2004 , 50 ( 12 ): 3062 - 3080 .

HUNTER T E , SANAYEI S , NOSRATINIA A . Outage analysis of coded cooperation [J ] . IEEE Transactions on Information Theory , 2006 , 52 ( 2 ): 375 - 391 .

李美玲 . 基于中继的协作频谱感知性能分析及优化 [J ] . 通信学报 , 2013 , 34 ( 9 ): 33 - 40 .

LI M L . Performance analysis and optimization of cooperative spectrum sensing with relay [J ] . Journal on Communications , 2013 , 34 ( 9 ): 33 - 40 .

MEN J , GE J , ZHANG C . 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 .

DING Z , DAI H , POOR H V . Relay selection for cooperative NOMA [J ] . IEEE Wireless Communications Letters , 2016 , 5 ( 4 ): 416 - 419 .

ZHONG C , ZHANG Z . Non-orthogonal multiple access with cooperative full-duplex relaying [J ] . IEEE Communications Letters , 2016 , 20 ( 12 ): 2478 - 2481 .

DING Z G , ZHAO Z Y , PENG M G , et al . On the spectral efficiency and security enhancements of NOMA assisted multicast-unicast streaming [J ] . IEEE Transactions on Communications , 2017 , 65 ( 7 ): 3161 - 3163 .

LIU Y , DING Z , ELKASHLAN M , et al . Nonorthogonal multiple access in large-scale underlay cognitive radio networks [J ] . IEEE Transactions on Vehicular Technology , 2016 , 65 ( 12 ): 10152 - 10157 .

LV L , NI Q , DING Z , et al . Application of non-orthogonal multiple access in cooperative spectrum-sharing networks over nakagami-m fading channels [J ] . IEEE Transactions on Vehicular Technology , 2017 , 66 ( 6 ): 5506 - 5511 .

LV L , CHEN J , NI Q . Cooperative non-orthogonal multiple access in cognitive radio [J ] . IEEE Communications Letters , 2016 , 20 ( 10 ): 2069 - 2062 .

GRADSHTEYN I S , RYZHIK I M . Table of integrals,series and products [J ] . Mathematics of Computation , 2007 , 20 ( 96 ): 1157 - 1160 .

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