残留硬件损伤对协作NOMA网络影响研究

"这篇研究论文探讨了在协作非正交多址接入（NOMA）网络中，残余收发器硬件损伤（Residual Transceiver Hardware Impairments, RTHIs）的影响。研究考虑了通用的α-μ衰落信道模型，并且考虑了不完美的信道状态信息（Channel State Information, CSI）和不完美的逐次干扰消除（Successive Interference Cancellation, SIC）。文章提出了两种代表性的NOMA场景：非合作NOMA和合作NOMA。在非合作NOMA中，基站（Base Station, BS）直接与所有用户进行NOMA通信；而在合作NOMA中，BS借助放大转发（Amplify-and-Forward, AF）中继与NOMA用户通信，同时存在BS与用户的直接链路。为了量化所提议网络的性能，论文提供了新的封闭形式和渐近分析。" 正文： 本文深入研究了在无线通信领域中的一个重要问题，即在协作NOMA网络中，由于硬件设备不可避免的非理想性导致的残留收发器硬件损坏对系统性能的影响。NOMA作为一种新兴的多址接入技术，以其高频率效率和用户公平性获得了广泛的关注，但硬件的非理想性会对其性能造成潜在的挑战。 研究中，作者首先引入了α-μ衰落信道模型，这是一种广泛用于描述实际无线环境的统计模型，能够捕捉各种类型的信道特性，如阴影衰落和多径衰落。接着，考虑到实际系统中获取完全的CSI是困难的，论文考虑了不完美的CSI情况，这将影响用户的解码能力和网络的总体效率。此外，SIC是NOMA的关键技术，用于解决多用户间的干扰，但其在执行过程中可能存在误差，论文也对此进行了分析。 论文提出两种NOMA通信场景。在非合作NOMA场景中，BS直接与多个用户进行通信，每个用户都接收并解码其他用户的信号，这要求BS精确地控制功率分配以确保公平性和系统效率。而在合作NOMA场景中，引入了AF中继，通过中继的辅助，可以增强信号传输并扩展覆盖范围，但同时也会引入额外的硬件损伤和复杂度。 为了全面评估这些场景下的网络性能，论文发展了新的封闭形式解析表达式和渐近分析方法，以量化RTHIs、不完美CSI和SIC对系统吞吐量、误码率等关键指标的影响。这些分析结果对于理解和优化NOMA系统在实际条件下的性能至关重要，也为硬件设计提供了指导。 这篇研究论文对理解并克服协作NOMA网络中的硬件损伤问题提供了有价值的理论分析和实用方法，对于推动NOMA技术的实际应用具有重要意义。通过深入研究这些因素，研究人员和工程师可以更好地设计和优化通信系统，以提高其可靠性和效率。