【文献笔记】NOMA+D2D模型1（基础模型）

一、转发策略

DF:decode-forward，解码转发
中继结点对用户进行解调（剔除源节点与中继结点之间的噪声，利用循环冗余校验CRC避免了错误信息的扩散），解码之后仍用原来的编码方式进行编码，然后发送给目的节点。
AF:放大转发
中继节点对收到的数据不进行任何的解调或解码操作，只对信号的功率作归一化处理，然后用自身的发射功率将信号放大后发射给目的节点。

二：常见模型类别

DC-NOMA:D2D协作NOMA
C-NOMA：协作NOMA
DRC-NOMA:D2D中继协作NOMA

三、文献概要

1.Cooperative NOMA-Based D2D Communications: A Survey in the 5G/IoT Context.
Rajaa Elouafadi; Mustapha Benjillali.
2018 19th IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference (MELECON).
综述：基于D2D的协作NOMA
分类：
A类：
下行链路协作NOMA：信号源在功率域向用户发送叠加信号。中继执行SIC以提取自己的数据，并以一种合作模式将其他消息转发给相关用户。这主要用于服务远端用户或来自单个基站或源的信道条件差的情况。
上行链路协作NOMA：NOMA用于上行链路信道，一个或多个中继同时接收来自多个源的数据，执行SIC以提取数据并帮助目的地获得他们的消息。中继站可以轮流执行NOMA服务于目的地，或者使用另一种基于信道条件和接收数据的质量的协议来服务于用户。该模型的使用案例提高了连接到两个基站和/或位于基站小区边缘的用户的频谱效率。
B类：
专用中继：可以从全双工和半双工两个方面来考虑
D2D中继：从全双工和半双工两方面考虑
多中继：
总结：在这项工作中，我们对物联网环境下未来无线接入网络的一些使用案例进行了比较研究。首先，我们给出了NOMA概念的提示，并检查了它相对于OMA方案的性能，然后，我们给出了所考虑的合作NOMA的系统模型，提出了基于NOMA的使用的分类法，无论它是在上行链路上还是在下行链路上，以及另一个基于在合作中使用的中继类型的分类法。我们讨论了每种系统模型的优势和复杂性。最后，我们展示了行业中的一些物联网使用案例，并分享了该领域的开放式研究挑战。

2.Capacity Analysis of Cooperative Relaying Systems Using Non-Orthogonal Multiple Access.
Jung-Bin Kim;In-Ho Lee.
IEEE Communications Letters2015.

(模型是文献3的基础，没有D2D，只有协作NOMA)

3.Capacity Scaling for D2D Aided Cooperative Relaying Systems Using NOMA.
Jung-Bin Kim;In-Ho Lee;JunHwan Lee.
IEEE Wireless Communications Letters2018.

下行链路DC-NOMA模型：
基站，中继(UE2)，用户（UE1,UE3），完美的连续干扰消除接收机，每条链路独立的瑞利衰落信道。基站向UE1直接发送信号+通过中继UE2间接转发信号，每个结点配有单天线，中继以半双工模式采用解码转发策略工作。使用协作NOMA，UE1在两个时隙中收到两个独立数据符号，xb1来自BS，xb2来自中继（协作OMA中只收到一个数据符号）。
在C-NOMA中中继在第二阶段将xb2转发到UE1，但在DC-NOMA中，允许中继同时将自己的信号xR发送到临近用户（UE3）。
在传统CRS中两个时隙后UE1只能收到一个数据符号，在基于NOMA的CRS中两个时隙UE1可以收到两个数据符号（基站使用不同功率同时向UE1和中继发送信号）
推公式计算遍历容量，数据传输率。

4.Spectral Efficiency Enhanced Cooperative Device-to-Device Systems With NOMA.
Yancheng Ji;Wei Duan;Miaowen Wen;Payam Padidar;Jing Li;Nan Cheng;Pin-Han Ho.
IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems2020.

在3的基础上BS与UE3之间加了一条直接通信链路。
为表征弱信道和不同解码方案的影响提出两种解码方案：单信号解码方案和最大比合并（MRC）解码方案。利用单信号解码方案，用户在从基站接收信号之后立即解码接收的信号。MRC解码方案用户保持接收信号并在相应的相位上解码。
单信号解码方案和常规NOMA方案，系统性能都受到弱信道条件的限制，而对于MRC解码方案则不受此限制。
比较遍历速率和中断概率后发现，上本文的MRC解码方案优于文献3和单信号解码方案。

5.Adaptive Power Allocation for D2D Assisted Cooperative Relaying System with NOMA
Fan Jiang;Guan Huang;Wei Liu;Changyin Sun
2018 IEEE/CIC International Conference on Communications in China (ICCC)

完美信道状态信息，半双工，解码转发

用户2把用户1的信号x1当作噪声来解码自己的信号x2。
用户1只能成功解码x2并使用连续干扰消除SIC从接受到的叠加信号中去掉x2才能成功解码自己的信号x1。
两个时隙后，用户2收到两个信号，它使用MRC操作合并两个接受信号。
目标：最大化信息传送速率和，在满足两个用户的最小速率要求的约束下求解最优功率分配因子
未来：重点研究NOMA方案下多用户系统的功率分配问题。

6.Sum-Rate Maximization for D2D and Cellular Hybrid Networks Enhanced by NOMA
Yutong Wang;Daosen Zhai;Ruonan Zhang;Zhenfeng Zhang
2019 IEEE 20th International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR)
模型：

7.Power Allocation for NOMA in D2D Relay Communications
Yan Cai1,*, Chunhua Ke1, Yiyang Ni2, Jun Zhang1, Hongbo Zhu1

传统的D2D模型是两个D2D用户直接通信，但直接链路可能由于较差的传输条件而处于深度衰落中，本文中的模型是中继辅助D2D通信（多跳D2D）。
模型基于文献【3】，下行链路DRC-NOMA（D2D relay cooperate）

模型：将协作中继系统与使用相同中继的终极辅助D2D通信相结合，CUE为远端用户。对所有链路假设独立瑞利衰落信道和完美的SIC接收机。中继半双工。

最后

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