NOMA-Based Coordinated Direct and Relay Transmission With a Half-Duplex/ Full-Duplex Relay

继电器 复式(建筑) 传输(电信) 电子工程 计算机科学 诺玛 电气工程 电信 电信线路 工程类 物理 化学 功率(物理) 生物化学 量子力学 DNA
作者
Xinyue Pei,Hua Yu,Miaowen Wen,Shahid Mumtaz,Sattam Al Otaibi,Mohsen Guizani
出处
期刊:IEEE Transactions on Communications [IEEE Communications Society]
卷期号:68 (11): 6750-6760 被引量:29
标识
DOI:10.1109/tcomm.2020.3017002
摘要

In this article, we propose a downlink non-orthogonal multiple access (NOMA) based coordinated direct and relay system with one cell-center user and multiple cell-edge users, where a decode-and-forward (DF) relay bridges the connection between the base station and the cell-edge users. Both full-duplex (FD) and half-duplex (HD) protocols are considered for the relay. We assume that the performance of the cell-edge users is subjected to the relay, and the cancellation of the mutual interference between the relay and cell-center user is imperfect. Both the exact analytical expression of outage probability and an approximate expression of the ergodic sum rate at high signal-to-noise ratio (SNR) are derived. Numerical results demonstrate that: 1) the FD relaying NOMA system outperforms the HD relaying NOMA system at low SNR, but the situation is exactly the opposite at high SNR; 2) the mutual interference can cause a larger performance gap than the self-interference at the relay; 3) the power allocation coefficients for the cell-center user and relay can affect the performance more significantly than those for cell-edge users. 1 1 This article was presented in part at the IEEE International Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications 2019 [1] .
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