非理想 SIC 下解码转发中继非正交多址方案的用户公平性改进
信息论
2020-09-30 v1 信号处理
math.IT
摘要
非正交多址（NOMA）是服务于超密集大规模连接网络的关键技术之一，对物联网（IoT）应用至关重要。此外，相较于正交多址（OMA）方案，NOMA 提供了更好的频谱效率。然而，在 NOMA 中，需实现串行干扰消除器（SIC）以进行干扰抑制，且文献中多数假设 NOMA 相关系统具有理想 SIC。遗憾的是，实际场景并非如此，这种非理想 SIC 效应限制了 NOMA 相关系统的性能。此外，它导致用户间不公平。本文引入反向解码转发中继 NOMA（R-DFNOMA），以改善相较于文献中广泛分析的传统 DFNOMA（C-DFNOMA）的用户公平性。在分析中，我们定义依赖于信道衰落的 non-ideal SIC 效应，并基于此非理想 SIC 推导了遍历容量（EC）与中断概率（OP）的精确表达式。此外，我们评估了所提 R-DFNOMA 的误码性能，并推导了闭式误码概率（BEP），这也是文献中未被充分研究的。继而，我们根据所有关键性能指标（KPIs）（即 EC、OP 与 BEP）定义用户公平性指数。基于大量仿真，所有推导表达式均得到验证，并证明所提 R-DFNOMA 在所有 KPI 上均提供了优于 C-DFNOMA 的用户公平性。最后，我们讨论了源端与中继端功率分配对性能指标与用户公平性的影响。
引用
@article{arxiv.2004.12353,
title = {Improved User Fairness in Decode-Forward Relaying Non-orthogonal Multiple Access Schemes with Imperfect SIC},
author = {Ferdi Kara and Hakan Kaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12353},
year = {2020}
}
备注
submitted to IEEE