0　引言

D2D是直接在用戶設備（UE）之間進行通信的技術[1]，非正交多址接入(NOMA)是指通過發射端功率域實現多用戶復用以及使用接收端連續干擾消除（SIC）區分疊加用戶信號。在蜂窩網絡中引入D2D通信能有效增強系統容量，引入NOMA技術可以使用戶在功率域上進行多路復用，從而實現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技術的研究，對于D2D和NOMA技術結合的文章還比較少。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，該方案通過調整用戶的發射端功率來優化系統的吞吐量，改善了系統整體的公平性[4]，但該方案沒有考慮與NOMA技術相結合來提高頻譜資源的利用率。文獻[5]提出了一種基于NOMA實現蜂窩用戶全雙工協作協議的D2D通信方案，該方案考慮D2D發射端中繼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用頻譜資源，并為每一組NOMA用戶選擇最優信道進行分配，增加了邊緣蜂窩用戶獲取資源塊的機會，提升了系統整體吞吐量。

（2）對該方案性能展開仿真分析，仿真結果表明：與傳統方案比較，本方案在系統平均吞吐量、D2D用戶接入率以及蜂窩系統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 通信與信息工程學院，江蘇 南京 210003；

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