随着移动互联网和物联网的迅速发展,第五代(Fifth Generation,5G)无线通信网络要满足未来人们在生活、学习、工业等各方面多样的通信需求。同时,由于接入终端数量的大规模增加以及用户速率需求的提升,5G需要满足低时延,大规模接入和高速率的通信要求。非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)以其支持大规模终端连接和高频谱效率的特点被视为5G多址接入的候选方案之一。NOMA在发送端采用叠加编码,在接收端通过串行干扰抵消(Successive Interference Cancellation,SIC)接收机进行多用户检测,实现频谱效率的大幅提升。多址接入系统的可达速率和用户中断性能是衡量其系统性能的重要指标,对NOMA方案的理论性能分析可以指导相关方案的设计,具有重要意义。本文将针对NOMA用户在不同的场景下的中断性能做出理论分析,并提出新型SIC接收机译码策略以提升NOMA用户的性能。已有对于功率域NOMA的理论性能分析主要集中在单小区场景下。然而当NOMA系统位于多小区网络覆盖下时,NOMA用户的干扰信号不仅仅来自于本小区用户信号还来自于相邻小区基站在同一物理资源上发送的信号,故此时对单小区NOMA的理论性能分析方法不适用于多小区场景。本文提出一种基于泊松簇过程对多小区网络覆盖下的下行NOMA系统的建模方案,并提出用于分析此场景下NOMA用户的中断性能的方法。本论文推导了下行两用户NOMA系统中每个用户中断概率的闭式表达式,从理论上分析了多小区网络对NOMA用户性能的影响。基于理论中断概率,本文进一步提出最优功率分配策略,以最小化用户最大中断概率,保证用户的性能。该场景下的网络平均频谱效率得以分析从而评估整个网络的吞吐率。已往的工作中为了简化分析,假设上行NOMA用户处于独立同分布衰落信道中。然而,由于每个用户发送的信号经历不相关的衰落信道,且每个用户的发送功率和路损均不同,所以上行NOMA用户应处于独立不同分布的衰落信道环境中。已有对于上行NOMA系统的分析主要是对接入用户数较少(两用户或三用户)的NOMA系统。为解决此类问题,本文针对上行任意接入用户数的NOMA系统,当用户处于独立不同分布信道环境中,分析了采用基于动态译码策略和基于固定译码策略的SIC接收机下用户的理论中断性能。对基于动态译码策略的多用户上行NOMA系统,本文提出一种递归方法用于分析每个用户的中断概率闭式表达式,同时推导了基于固定译码策略SIC接收机的用户中断概率表达式。最后通过理论和仿真结果验证了基于动态译码策略SIC接收机的优越性。传统的SIC接收机进行多用户检测时,如果先译码的用户发生中断,接收机对后译码的用户信息不再进行检测,导致后译码用户的中断概率一定会高于先译码的用户。为了解决这一问题,本论文针对上行NOMA系统提出一种增强译码策略,从而有效降低用户的中断概率。增强译码策略首先根据接收端用户的统计信道信息确定译码顺序,如果先译码用户的信号检测失败,接收机继续对后译码的用户进行检测而不中断,并将先译码的用户信息视作干扰信号,直到完成对最后一个用户信息的译码。本论文进一步推导出基于此增强译码策略SIC接收下NOMA用户的中断概率闭式解,并通过理论数值结果和仿真结果验证了该译码策略在不增加接收机复杂的情况下使得NOMA用户的中断性能得到提升。