异构大规模机器类通信中NOMA-ALOHA的优先级随机接入与功率控制

本文提出了一种新颖的优先级随机接入（PRA）非正交多址辅助ALOHA，称为PRA-NA，为具有不同延迟要求（即延迟敏感和延迟容忍）的机器类设备（MTD）提供接入优先级。我们首先引入了一个接收功率水平模型，该模型结合了不完善的信道状态信息和不完善的串行干扰消除，以研究实际非理想信道条件的影响。随后设计了两种PRA策略，包括固定PRA-NA（FPRA-NA）和自适应PRA-NA（APRA-NA），以减少异构大规模机器类通信中延迟敏感MTD的平均接入延迟。接着，分析了FPRA-NA和APRA-NA两种策略的吞吐量以证明其有效性。此外，为了提高随机接入的能效，我们引入了一种增强型用户禁止算法（EUBA）来执行功率控制。结果表明，我们提出的EUBA不仅能缓解用户过载问题，还能降低MTD的平均发射功率。通过将其扩展到所提出的PRA-NA方案，我们通过大量仿真结果证明，与传统NOMA-ALOHA相比，在吞吐量、接入延迟和能效方面的随机接入性能可以得到显著提高。