0　引言

D2D是直接在用戶設(shè)備（UE）之間進行通信的技術(shù)[1]，非正交多址接入(NOMA)是指通過發(fā)射端功率域?qū)崿F(xiàn)多用戶復(fù)用以及使用接收端連續(xù)干擾消除（SIC）區(qū)分疊加用戶信號。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中引入D2D通信能有效增強系統(tǒng)容量，引入NOMA技術(shù)可以使用戶在功率域上進行多路復(fù)用，從而實現(xiàn)多個用戶重用同一資源同時傳輸信號，有效提高頻譜效率[2]。對于D2D和蜂窩用戶之間的干擾可以通過連續(xù)干擾消除（SIC）消除并解碼用戶信號。

目前有大量針對D2D或者針對NOMA技術(shù)的研究，對于D2D和NOMA技術(shù)結(jié)合的文章還比較少。文獻[3]提出了D2D用戶可以在4種頻譜共享模式下運行，考慮了蜂窩用戶和DUE解碼閾值約束下的用戶配對、模式選擇和功率控制，可以最大化系統(tǒng)的連通性。文獻[4]提出了一種改進的比例公平干擾控制方案，該方案通過調(diào)整用戶的發(fā)射端功率來優(yōu)化系統(tǒng)的吞吐量，改善了系統(tǒng)整體的公平性[4]，但該方案沒有考慮與NOMA技術(shù)相結(jié)合來提高頻譜資源的利用率。文獻[5]提出了一種基于NOMA實現(xiàn)蜂窩用戶全雙工協(xié)作協(xié)議的D2D通信方案，該方案考慮D2D發(fā)射端中繼NOMA遠程用戶的信號并同時傳輸D2D用戶的信號，在完全和不完全干擾消除的假設(shè)下，理論上研究了該方案的遍歷容量、中斷概率和多樣性順序。但該方案著重于比較全雙工協(xié)作NOMA的性能增益和D2D-NOMA的容量，未能兼顧NOMA用戶的公平性。文獻[6]提出了一種基于隊列的D2D信道分配方案，其中D2D對以最大閾值時間排在隊列中，使用具有先入先出（FIFO）原理的TDMA方案將信道分配給D2D對，利用基于NOMA的功率分配和基于TDMA的時隙共享，共享具有D2D對的移動用戶的上行鏈路資源。但該方案只考慮了一個D2D對和蜂窩用戶的非正交資源共享。

為了解決上述問題，本文的主要貢獻如下：

（1）提出一種基于NOMA的D2D用戶和蜂窩用戶共享研究方案。該方案將兩對D2D對和一個蜂窩用戶分為一個NOMA組，并且非正交復(fù)用一個資源塊。在保證蜂窩用戶和D2D用戶QOS的前提下，對于NOMA組中的兩對D2D用戶選擇最佳的蜂窩用戶來復(fù)用頻譜資源，并為每一組NOMA用戶選擇最優(yōu)信道進行分配，增加了邊緣蜂窩用戶獲取資源塊的機會，提升了系統(tǒng)整體吞吐量。

（2）對該方案性能展開仿真分析，仿真結(jié)果表明：與傳統(tǒng)方案比較，本方案在系統(tǒng)平均吞吐量、D2D用戶接入率以及蜂窩系統(tǒng)邊緣用戶吞吐量的方面有顯著提升。

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作者信息：

朱麗媛1，王斌1，2，王文鼐1，2

（1.南京郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院，江蘇 南京 210003；

2.南京郵電大學(xué) 寬帶無線通信與傳感網(wǎng)技術(shù)教育部重點實驗室，江蘇 南京 210003）