چکیده مقاله

در شبکه¬های بی‌سیم نسل پنجم (5G)، به منظور بهبود بازدهی طیفی و پایداری ارتباط می‌توان به ترتیب از روش‌های دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA) و انتقال همزمان داده و توان بی‌سیم (SWIPT) استفاده نمود. در این مقاله، یک پروتکل SWIPT NOMA مشارکتی در حالت چند آنتنی MISO فروسو مورد بررسی قرار گرفته است که در آن یک کاربر با شرایط کانال قوی (کاربر دوم) به عنوان رله برداشت کننده انرژی با یک کاربر با شرایط کانال ضعیف¬تر (کاربر اول) مشارکت می‌نماید. همچنین برای بهبود عملکرد، غیر از برداشت انرژی از سیگنال‌های رادیویی، برداشت انرژی خورشیدی نیز در کاربر دوم در نظر گرفته‌ شده است. در ادامه، یک طراحی بهینه¬سازی روی ضریب تسهیم توان در رله و بردار شکل¬دهی پرتو در فرستنده به منظور بیشینه کردن نرخ داده کاربر دوم و رفع نیازهای کیفیت سرویسِ (QoS) کاربر اول انجام شده است. پس از فرمول‌بندی مسأله بهینه‌سازی، عملکرد سیستم از نظر نرخ مجموع و احتمالِ امکانِ بهینه¬سازی به ازای سطوح مختلفی از سطح توان برداشت شده از خورشید، شبیه-سازی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، می‌توان گفت برداشت انرژی خورشید، بخصوص در SNRهای پایین، بهبود قابل توجهی را برای روش SWIPT NOMA مشارکتی از نظر نرخ مجموع و احتمالِ قطعی به همراه دارد.