Çöz-aktar röle-yardımlı-NOMA sistemlerinin hata başarımlarının analizi ve kullanıcılar arası adillik için bir güç paylaşım protokolü

Özet

Dikgen-olmayan çoklu erişim (non-orthogonal multiple access -NOMA) sunduğu yüksek spektral verimlilik ve kitlesel iletişim potansiyeli nedeniyle yeni nesil ağlar için önemli bir aday teknik konumundadır. Ayrıca diğer fiziksel seviye teknikleriyle beraber kolayca uygulanabilmesi de NOMA için önemli bir avantaj getirmektedir. İşbirlikli iletişim ile NOMA’nın beraber kullanıldığı röle-yardımlı NOMA sistemleri yüksek spektral verimlilik ve kitlesel iletişimin yanı sıra geniş kapsama alanı da sunmaktadır. Bu nedenle son yıllarda çok sayıda çalışmaya konu olmuştur. Fakat, yapılan çalışmaların çoğunda önerilen sistemler kesinti olasılığı ve toplam sistem kapasitesi başarımları açısından ele alınmış olup bit hata başarımları göz ardı edilmiştir. Bu çalışmada, çöz-aktar (decode-forward -DF) protokolü kullanılan röle-yardımlı NOMA sistemi için teorik uçtan uca (end-to-end -E2E) ortalama bit hata olasılığı (average bit error probability -ABEP) ifadeleri kapalı-formda türetilmiştir. Elde edilen ifadeler Monte Carlo benzetimleri ile doğrulanmıştır. Sistemin E2E hata başarımı değişen sistem parametrelerine göre incelenmiştir. Ayrıca hata başarımları açısından kullanıcılar arası adillik/eşitlik gözetilerek optimum güç paylaşım katsayısının ne olması gerektiği tartışılmış ve oransal adillik (proportional fairness -PF) indeksine göre optimumuma yakın bir güç paylaşımı algoritması sunulmuştur.