星间可见光通信(VLC)凭借其优势逐渐成为小卫星领域的研究热点。通过功率复用,非正交多址接入(NOMA)技术可有效解决因LED调制带宽较窄而导致的VLC系统容量和通信速率受限的问题。结合星间VLC和NOMA技术,构建了星间NOMA-VLC系统,并对信道模型和噪声模型进行了分析。针对系统通信速率优化问题,建立了基于和速率(Sum-Rate)最大化的优化模型,在将非凸的目标函数转换成凸函数的基础上,通过凸分析给出了目标问题的显式最优解。仿真结果表明,和已有功率分配算法相比,所提功率分配策略在保证最低数据速率的约束下,可显著提升系统的和速率。

在基于非正交多址接入技术 (NOMA)的多用户多中继协作中继网络中, 为优先满足混叠信号中的时延敏感信息的服务质量 (QoS)需求, 对功率因子进行了简单分析, 进而找到了关于信道增益的解码限制条件。在给定中继的情况下, 根据解码限制条件建立用户集合, 进而找到可以使高QoS信号速率最大化的用户中继对作为最佳“用户 -中继”来传递信号。并且对该“用户 -中继”选择方案下的系统中断概率的表达式进行推导并求出了其渐进式。仿真结果验证了推导结果的正确性, 系统的中断概率随着节点数目的增多而降低, 而当信噪比趋于无穷时, 系统的分集增益取决于用户数目和中继数目。且与已有文献进行对比, 本文提出的用户中继匹配方案的中断性能相对较好。

非正交多址接入(NOMA)是5G无线网络的基本支持技术, 可满足大规模连接和高吞吐量的异构需求, 能增加可接入的用户数。NOMA的关键思想是同一资源块为多个用户提供服务, 系统可容纳的用户数增加, 但对系统容量的提升有限, 针对此问题, 文章提出在NOMA的基础上, 将其与大规模多输入多输出(MIMO)天线结合, 提高系统的容量, 同时将下行多用户按照信道差异进行用户匹配, 两两分为一簇, 簇与簇之间的干扰采用块对角化(BD)算法进行消除, 簇内用户之间的干扰采用串行干扰进行消除。仿真结果表明: 发送端采用BD预编码可降低终端受到的干扰, 结合大规模 MIMO的NOMA系统频谱效率有很大提升; 在此基础上进行用户匹配分组后, 系统性能进一步提升。

白光发光二极管(LED)的窄调制带宽限制了可见光通信(VLC)的系统容量。非正交多址接入(NOMA)技术通过功率复用可提高系统通信容量。结合直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)和NOMA技术,设计了NOMA-DCO-OFDM系统。基于递归法给出了单个LED时VLC多径信道建模方法。在考虑限幅噪声影响时,推导了用户的信干噪比。采用分数阶功率分配、增益比功率分配和静态功率分配方法,研究系统平均和速率随LED半功率角、光电检测器的视场角(FOV)和功率分配因子的变化规律。仿真结果表明,系统平均和速率随着半功率角、FOV和功率分配因子的变化而变化,可以通过优化半功率角、FOV和功率分配因子达到系统平均和速率最大化。