环境反向散射辅助的认知非正交多址卫星-地面网络性能研究
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TN929.5

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国家自然科学基金(62461032,62001359);兰州交通大学“天佑青年托举人才计划”;兰州交通大学重点研发项目(ZDYF2304)


Performance analysis of an ambient backscatter-assisted cognitive NOMA satellite-terrestrial network
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    摘要:

    针对现代通信网络中频谱资源紧张、链路可靠性不足的问题,提出一种基于非正交多址接入技术(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)和环境反向散射通信(Ambient Backscatter Communication,AmBC)的认知混合卫星-地面通信网络.引入无人机作为辅助中继移动源设备,作为信号发射源与地面设备协同工作,通过反向散射技术优化信号传输效率;提出基于Underlay的反向散射辅助传输和基于Overlay的NOMA协同传输两种方法,考虑主用户网络对次用户网络存在功率限制,在Shadowed-Rician和Rayleigh衰落信道下分别推导出两种方案的系统中断概率闭合表达式.结果显示,调整发射功率和目标速率可以降低系统中断概率,进一步提升通信质量.

    Abstract:

    This paper proposes a cognitive hybrid satellite-terrestrial communication network based on Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) and Ambient Backscatter Communication (AmBC) to address the issues of spectrum resource scarcity and insufficient link reliability in modern communication networks.The system introduces Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) as auxiliary relay nodes,which collaborate with ground equipment to transmit signals,and optimizes signal transmission efficiency through backscatter technology.Two methods are proposed:underlay-based backscatter-assisted transmission and overlay-based NOMA cooperative transmission.The study considers the power constraints imposed by the primary user network on the secondary user network.The closed-form expressions for the system outage probability are derived for both schemes under Shadowed-Rician and Rayleigh fading channels.The results show that adjusting transmission power and target rate can reduce the system outage probability,further improving communication quality.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黄海燕,李阳轲,张妮娜,梁琳琳.环境反向散射辅助的认知非正交多址卫星-地面网络性能研究[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2026,18(4):545-553
HUANG Haiyan, LI Yangke, ZHANG Nina, LIANG Linlin. Performance analysis of an ambient backscatter-assisted cognitive NOMA satellite-terrestrial network[J]. Journal of Nanjing University of Information Science & Technology, 2026,18(4):545-553

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  • 收稿日期:2025-04-15
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  • 在线发布日期: 2026-07-14
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