[發明專利]非正交多址空地協同通信系統中資源分配方法及裝置

有效

• 申請號: 201710485050.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107276660B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 姜春曉;朱向明;匡麟玲;葛寧;陸建華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/391;H04W16/28;H04W52/06;H04W52/32
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 宋南

1.一種非正交多址空地協同通信系統中資源分配方法，其特征在于，包括：

獲取通信網絡中多個用戶的信道信息，其中，所述通信網絡的通信設備包括至少一個衛星和至少一個基站，所述信道信息包括衛星信道的信道信息和基站信道的信道信息；

基于所述信道信息，構建目標函數，以及構建所述目標函數的約束條件；

基于所述約束條件對所述目標函數進行最優求解，以根據最優求解結果確定以下功率分配方式：所述衛星的最優功率分配方式，所述基站的每個NOMA分組內的最優功率分配方式，所述基站的多個NOMA分組間的最優功率分配方式；

所述基于所述約束條件對所述目標函數進行最優求解，包括：

以所述多個NOMA分組間的初始功率分配方式作為所述多個NOMA分組間在當前時刻的功率分配方式，反復執行下述步驟，直至滿足迭代停止條件，

基于所述多個NOMA分組間在當前時刻的功率分配方式，使用第一組約束條件和第一目標函數計算所述衛星在當前時刻的功率分配方式；

基于所述多個NOMA分組間在當前時刻的功率分配方式和所述衛星在當前時刻的功率分配方式，使用第二組約束條件和第二目標函數計算每個所述NOMA分組內在當前時刻的功率分配方式；

基于所述NOMA分組內在當前時刻的功率分配方式和所述衛星在當前時刻的功率分配方式，使用第三組約束條件和第三目標函數計算所述多個NOMA分組間在下一時刻的功率分配方式，并將所述多個NOMA分組間在下一時刻的功率分配方式作為所述多個NOMA分組間在當前時刻的功率分配方式，返回執行基于所述多個NOMA分組間在當前時刻的功率分配方式，使用所述第一組約束條件和所述第一目標函數計算所述衛星在當前時刻的功率分配方式的步驟，所述下一時刻為所述當前時刻的下一時刻，

其中，所述迭代停止條件包括：所述衛星在下一時刻的功率分配方式與所述衛星在當前時刻的功率分配方式的誤差小于第一預設誤差，每個所述NOMA分組內在下一時刻功率分配方式與每個所述NOMA分組內當前時刻功率分配方式的誤差小于第二預設誤差，以及所述多個NOMA分組間在下一時刻功率分配方式與所述多個NOMA分組間當前時刻功率分配方式的誤差小于第三預設誤差。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

基于所述信道信息，構建目標函數，包括：基于所述信道信息，分別構建第一目標函數、第二目標函數和第三目標函數，其中，所述第一目標函數用于確定所述衛星的最優功率分配方式，所述第二目標函數用于確定每個所述NOMA分組內的最優功率分配方式，所述第三目標函數用于確定所述多個NOMA分組間的最優功率分配方式；

構建所述目標函數的約束條件，包括：分別構建第一組約束條件、第二組約束條件、第三組約束條件。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述信道信息，構建第一目標函數，包括：

通過以下公式構建所述第一目標函數

其中，L為所述基站的數量，N為基站I的天線數量，K_I表示所述基站I覆蓋范圍的用戶數量，g_S,I,J表示衛星S到所述基站I覆蓋范圍內的衛星用戶J的信道信息，表示g_S,I,J的轉置共軛，ν_I,J表示所述衛星用戶J的波束向量，P_S,I,J表示所述衛星S分配給所述衛星用戶J的功率，σ_n表示高斯噪聲功率，σ_BS,I,J表示所述衛星用戶J受到所述基站I的干擾，且σ_BS,I,J的計算表達式為

其中，h_S,I,J表示所述基站I到所述衛星用戶J的信道信息，ω_n,I,j表示基站I覆蓋范圍內NOMA分組j中的第一用戶的波束向量，P_B,I,j表示所述基站I分配給所述NOMA分組j的功率，其中，所述NOMA分組j中包括第一用戶和第二用戶，所述第一用戶到基站I的信道信息的模值大于所述第二用戶到基站I的信道信息的模值。