基于自适应功率分裂的协作非正交多址接入无线携能通信网络性能分析

杨正，郑云，余月好，吴怡，董志诚，邢松

（1.福建师范大学光电与信息工程学院，福建 福州 350117；2.西藏大学工学院，西藏 拉萨 850000；3.加州州立大学洛杉矶分校信息系统系，美国 洛杉矶 CA90032）

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随着物联网、移动通信等技术的不断发展，大量物联网设备和无线终端将同时接入无线通信系统，这对传输速率、时延、连接数、能耗等提出更高的要求[1]。非正交多址接入通过发送端叠加编码的技术，允许多个用户共享相同的频谱资源，接收端根据用户信道的差异执行串行干扰消除检测用户的信号[2]。与正交多址接入相比，非正交多址接入可以实现大规模、低时延、高速率等接入[3]。无线携能通信被认为可以解决网络设备能量短缺的问题，并延长无线设备的使用寿命[4]。无线携能通信通过无线携能接收机收割周围的射频信号并将其转化为能量，为能量受限的网络节点提供稳定持续的能量供应，其中，无线携能通信技术主要分为功率分裂和时间切换2 个准则[5]。因此，结合非正交多址接入和无线携能通信技术，可以进一步实现未来无线通信系统的高速率传输和低能量消耗的目标。

另外，协作中继网络通过中继传输技术能够实现空间分集增益以及获得多跳传输的性能以对抗各种信道衰落，从而提高网络传输的可靠性[6]。传统协作中继网络中，中继利用自身的能量将发送端的信息转发给目的节点，导致能量受限的中继节点无法参与[7]。针对能量受限的中继节点，可以利用无线携能通信技术帮助中继节点收割能量，进而协助网络完成通信[8]。……