无线非正交多路访问系统的中断性能分析

无线非正交多路访问（NOMA）技术是第五代（5G）无线通信网络中的一个关键技术，它能够支持大规模的无线移动终端接入，具有提升频谱效率和接入更多移动终端的潜力。NOMA利用功率域对多用户信号进行叠加传输，并在接收端通过连续干扰消除（Successive Interference Cancellation, SIC）来检测多用户。NOMA的核心思想在于允许用户之间在功率域中非正交地复用资源，相比传统的正交多路访问技术（如OFDMA），NOMA可以显著提高频谱利用效率和系统吞吐量。 在非正交多路访问系统中，上行链路中断性能分析是一个重要的研究点。上行链路指的是从移动终端到基站的数据传输路径，而中断性能是指数据传输因为某些原因（如干扰、衰落等）未能达到预期的速率。在独立但不完全相同的分布（independent but not identically distributed, i.ni.d.）的衰落环境下，上行NOMA系统的中断性能分析尤为复杂。该分析需要考虑不同用户信号的功率动态变化，并通过动态排序的SIC接收机进行信号解码。 在上述提到的研究论文中，作者们分析了在i.ni.d.衰落环境下采用动态排序连续干扰消除（SIC）接收机的上行NOMA系统的中断性能。他们提出了一种理论方法来推导任意数量服务用户的一般中断概率闭式表达式。论文中还提到了基于每个用户接收信号强度的时间变化性的每个可能解码顺序的概率。此外，为了解决多维积分问题，作者提出了一种递归方法，将特定解码顺序下的条件中断概率作为带有解码顺序线性约束和所需数据率要求的联合概率问题处理。 NOMA技术在上行链路中可以采用不同的用户解码顺序，而每一种顺序都有可能影响到系统的中断性能。因此，研究论文中详细推导了在不同解码顺序下的条件中断概率，这需要考虑到用户信道的随机性以及解码顺序对系统性能的影响。这项工作对于设计和优化NOMA系统具有实际意义，特别是在高密度用户接入的场景下。 文章还提到，通过仿真验证了理论结果的准确性，并揭示了动态模式相比于固定模式在中断性能上的优势。动态模式指的是根据用户信道条件动态调整解码顺序，而固定模式则是指采用固定的解码顺序。 NOMA技术的上行链路中断性能分析是一个复杂的问题，涉及到信号在功率域的叠加、接收端对多用户信号的连续干扰消除处理、以及考虑衰落环境的统计特性等多个方面。这项研究对提升5G通信网络的数据速率和频谱效率具有显著意义，同时也为NOMA技术的实际应用和标准化提供了理论支持和技术参考。随着5G技术的不断演进，NOMA作为其中的一个核心技术，其研究和应用前景将会更加广阔。