面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

发布时间：2025-06-26 00:30

　　 针对基于正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)技术的卫星通信网络资源利用率低的问题,提出了一种基于功率域非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下,利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点,并采用串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系,分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势,并分析了关键参数对系统性能的影响。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 系统模型

本文所提出的面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络模型如图1所示。卫星用户随机分布在波束覆盖范围内，根据用户位置和NOMA用户的选择策略，本文将位于半径Rn(0≤Rn≤Rf)内的用户视为近用户，其他位于圆环Rf-Rn(Rn<Rf≤R)的用户则被视为远用户。与文献[8]一样，远近....

图2 参数dI对b(dI)的影响

参数dI对b(dI)的影响如图2所示，其中b(dI)=Gs(dI)/Gmax。可以发现，b(dI)随着dI的增加而降低，这一现象说明了卫星用户位置对波束增益的不利影响。由于假设dn≤df≤R，可得Gs(dn)≥Gs(df)。为了准确地描述卫星信号的衰落情况，本文采用General....

图3 不同阴影衰落和多址接入方式下系统遍历容量随着Rf的变化曲线

图3对比了分别采用OMA和NOMA多址技术下系统的遍历容量，其中Pn=Pf=10dBm。可以观察到，针对任一多址技术，系统的遍历容量均随着Rf的增加而降低，揭示了用户f的位置配置对系统遍历容量具有显著影响。同时，在不同衰落组合中，采用NOMA技术的遍历容量曲线均高于采用TDM....

图4 不同阴影衰落配置对各NOMA用户遍历容量随的影响

图4给出了用户n和用户f的阴影衰落对各NOMA用户的遍历容量的影响，其中Pn=Pf=10dBm。从图中可以发现，用户f经历的阴影衰落对用户n的遍历容量影响很大，例如，用户f经历阴影衰落程度较轻时，可以明显提升用户f的遍历容量，但同时降低用户n的遍历容量。然而，用户n经历的阴影....

本文编号：4052864