:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.19 No.5 | (2019) pp.39~45

비면허 수신기를 위한 선택 릴레이를 갖는 오버레이 상황인지 NOMA 시스템의 성능

Nam-Soo Kim

(정회원, 청주대학교 전자공학과)

Abstract

최근 제한된 스펙트럼을 효율적으로 사용하기 위하여 상황인지 통신이 주목받고 있다. 특히 오버레이 상황인지 시스템은 면허 및 비면허 시스템이 스펙트럼을 동시에 사용하기 때문에 주파수 효율이 매우 높다. 그러나 지금까지의 오버레이 상황인지 시스템에 관한 연구는 주로 면허 수신기의 성능 향상에 중점을 두었다. 그러나 이 경우 비 면허 수신 기의 성능은 상대적으로 열화된다. 따라서 본 논문에서는 비 면허 수신기를 위한 선택 릴레이를 사용하고 면허 수신기는 전력할당 비를 조정하여 두 수신기의 성능을 향상시키는 오버레이 상황인지 NOMA 시스템을 제안하였다. 그리고 제안 한 시스템의 오수신율을 해석적으로 유도하고 시뮬레이션을 통하여 유도한 결과를 입증하였다. 분석결과 선택된 릴레이 를 사용하면 비 면허수신기는 SNR 이득을 얻고, 결국 시스템의 성능을 개선할 수 있었다. 그리고 제안한 시스템의 성능 은 전력할당 비 뿐만 아니라 릴레이의 수로 조정할 수 있음을 보였다. 그리고 선택된 릴레이를 사용하면 제한된 송신전력 으로 원하는 시스템의 오수신율을 만족시킬 수 있다는 것을 나타내었다.
Recently, Cognitive radio (CR) has been focused for the effective utilization of the limited spectrum. Since an overlay CR system shares the given spectrum with the unlicensed system simultaneously, its spectral efficiency is high. However, most of the studies on an overlay CR system have been focused on the performance enhancement of the licensed receiver (LR). Correspondingly, the performance of the unlicensed receiver (UR) is degraded. Therefore, we propose an overlay CR NOMA system to improve the performance both of the LR and UR, which has a selected relay for the UR and adjusts the power allocation for the LR. The analytical performance of the proposed system is derived and verified the results through simulation. It is noticed that the UR can be obtained signal-to-noise ratio (SNR) gains by the selected relay, consequently, the system performance can be improved. Also, we show that the performance of the proposed system can be controlled by the number of the relays as well as the power allocation ratio. The results reveal that the required performance of the system can be satisfied with the use of the selected relay under the limited transmit power.
  Cognitive radio; NOMA; Overlay CR; Relay

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