Performance Analysis for NOMA Energy Harvesting: PS Protocol

Abstract

Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) is a promised technology for next-generation networks to increase capacity, user fairness, spectrum efficiency and mass connectivity where NOMA permits several users to share the same resources. In order to improve system performance and increase coverage area, NOMA can be combined easily with several technologies, such as cooperative communication technology. Moreover, when the relay has no power in cooperative NOMA network, the energy harvesting (EH) technology is one of the technologies proposed to combat this problem, which uses two protocols: Time Switching (TS) protocol or Power Splitting (PS) protocol. In our work, we use the PS protocol to evaluate the performance of the downlink cooperative NOMA. We simulate the performance of the considered system in terms of capacity, Bit Error Rate (BER) and Outage Probability (OP) using MATLAB. The simulation results show that the performance of the downlink cooperative NOMA system with PS outperforms that of the cooperative NOMA without PS. To achieve better performance, the optimal gain can obtain according to EH and power allocation parameters. الوصول المتعدد غير المتعامد (NOMA) هو تقنية موعودة لشبكات الجيل التالي لزيادة السعة وعدالة المستخدم وكفاءة الطيف والاتصال الجماعي، حيث تسمح NOMA للعديد من المستخدمين بمشاركة نفس الموارد. يمكن دمج NOMA بسهولة مع العديد من التقنيات، مثل تكنولوجيا الاتصالات التعاونية من أجل تحسين أداء النظام وزيادة منطقة التغطية. علاوة على ذلك، عندما لا يكون للترحيل قوة في شبكة NOMA التعاونية، فإن تقنية حصاد الطاقة (EH) هي إحدى التقنيات المقترحة لمكافحة هذه المشكلة، والتي تستخدم بروتوكولين: بروتوكول تبديل الوقت (TS) أو بروتوكول تقسيم الطاقة (PS). في عملنا، نستخدم بروتوكول PS لتقييم أداء الوصلة الهابطة التعاونية NOMA. نقوم بمحاكاة أداء النظام المدروس من حيث السعة ومعدل الخطأ في البت (BER) واحتمال الانقطاع (OP) باستخدام برنامج MATLAB. تظهر نتائج المحاكاة أن أداء نظام NOMA التعاوني للوصلة الهابطة مع PS يتفوق على أداء NOMA التعاوني بدون PS. ولتحقيق أداء أفضل، يمكن الحصول على الكسب الأمثل وفقًا لمعايير EH وتخصيص الطاقة.