[發明專利]一種基于D2D和上行NOMA的兩用戶通信方法

有效

• 申請號: 201710338217.7
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107087274B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張靖;張艷霞;周清潔;劉國亨;李強
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04W40/22
• 分類號: H04W40/22;H04B7/155;H04W16/14
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春,李智

1.一種基于D2D和上行NOMA的兩用戶通信方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取當前網絡信息和用戶信息；

所述當前網絡信息包括：系統分配給兩個上行用戶的總頻譜資源WMHz，用戶1與基站之間的距離d₁，用戶2與基站之間的距離d₂，以及兩個用戶之間的距離d₀；

所述用戶信息包括：用戶1需要傳輸的數據量D₁，以及用戶2需要傳輸的數據量D₂；

(2)當距離滿足d_i＞d_j＞d₀且d_j+d₀＞d_i,i≠j,i,j∈{1,2}時，用戶i在通信時長T內使用全部頻譜資源將數據量D_i通過D2D通信方式傳輸給用戶j；其中，兩個用戶需要在通信時長T內完成各自的數據傳輸；

(3)用戶j工作在FD模式，在通信時長T內使用全部頻譜資源通過NOMA方式將數據量D_i和D_j上傳給基站；基站在接收到疊加信號后執行SIC，先解碼用戶i的數據再解碼用戶j的數據。

2.如權利要求1所述的兩用戶通信方法，其特征在于，在步驟(2)中，用戶i在通信時長T內將全部數據通過D2D方式傳輸給用戶j，其相應的發射功率為：其中，α表示的是路徑損耗因子，N_D2D表示的是D2D通信階段引入的熱噪聲功率。

3.如權利要求1所述的兩用戶通信方法，其特征在于，所述步驟(3)包含如下子步驟：

(3.1)用戶j在通信時長T內使用全部頻譜資源通過NOMA方式將數據量D_i和D_j上傳給基站，基站端接收到的信號

其中，P_i^NOMA是用戶j分配給用戶i數據的發射功率，為傳輸用戶j自己數據的發射功率；s_i、s_j分別為傳輸用戶i、j數據的上行NOMA信息信號，s_{i_D2D}是用戶i通過D2D方式傳輸數據時的信息信號；N_NOMA是NOMA上行接入時引入的熱噪聲功率；α表示的是路徑損耗因子，P_i^D2D是用戶i在通信時長T內將全部數據通過D2D方式傳輸給用戶j的發射功率；

(3.2)基站接收到上行混合信號后執行SIC，先解碼用戶i的信息，將用戶i的信息信號從相互疊加的信號中移除后再解碼用戶j的信息；

(3.3)獲取基站解碼兩種用戶數據的解碼速率：

Ri=Wlog2(1+PiNOMAdj-αPjNOMAdj-α+PiD2Ddi-α+NNOMA),]]>

Rj=Wlog2(1+PjNOMAdj-αPiD2Ddi-α+NNOMA);]]>

其中R_i是解碼用戶i數據的解碼速率，R_j是解碼用戶j數據的解碼速率；

(3.4)用戶j工作在FD模式，其需要在通信時長T內將兩個用戶的全部數據上傳給基站，則分配給兩個用戶數據信息的功率分別為：和

(3.5)結合D2D技術的上行NOMA通信的系統能效為