[發(fā)明專利]非正交多址空地協(xié)同通信系統(tǒng)中資源分配方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710485050.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107276660B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜春曉;朱向明;匡麟玲;葛寧;陸建華
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 宋南

本發(fā)明提供了一種非正交多址空地協(xié)同通信系統(tǒng)中資源分配方法及裝置，涉及無線通信的技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括獲取通信網(wǎng)絡(luò)中多個用戶的信道信息，其中，通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備包括至少一個衛(wèi)星和至少一個基站，信道信息包括衛(wèi)星信道的信道信息和基站信道的信道信息；基于信道信息，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，以及構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)的約束條件；基于約束條件對目標(biāo)函數(shù)進行最優(yōu)求解，以根據(jù)最優(yōu)求解結(jié)果確定以下功率分配方式：衛(wèi)星的最優(yōu)功率分配方式，基站的每個NOMA分組內(nèi)的最優(yōu)功率分配方式，基站的多個NOMA分組間的最優(yōu)功率分配方式，本發(fā)明緩解了基于非正交多址空地協(xié)同通信系統(tǒng)中存在的同頻干擾的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種非正交多址空地協(xié)同通信系統(tǒng)中資源分配方法及裝置。

背景技術(shù)

迅速增長的通信數(shù)據(jù)給下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)帶來了越來越多的挑戰(zhàn)，截止2020年，無線通信數(shù)據(jù)的增長預(yù)計將達(dá)到1000倍。最近，多址通信技術(shù)中非正交多址通信技術(shù)(NOMA)開始受到更多關(guān)注。相對于傳統(tǒng)正交多址通信，非正交多址通信能夠?qū)崿F(xiàn)更高的頻譜效率，更好的系統(tǒng)性能。

通信網(wǎng)絡(luò)中，地面網(wǎng)絡(luò)能夠提供低成本高帶寬服務(wù)，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以為無法被地面基站服務(wù)的用戶提供更全面的覆蓋。在下一代無線通信中，衛(wèi)星通信被考慮用于保障無線通信服務(wù)的全覆蓋，并且已經(jīng)被納入5G第二階段的計劃。因此空地協(xié)同通信將成為未來通信中的重要議題。由于非正交多址技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的系統(tǒng)性能，因而基于非正交多址的空地協(xié)同通信系統(tǒng)在未來無線通信中具有較大前景。

在基于非正交多址的空地協(xié)同通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)共同覆蓋用戶，考慮頻譜共享的情況下，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)之間，以及衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)各自內(nèi)部用戶之間，都將存在同頻干擾。如何進行合理的功率分配，以減少干擾影響，優(yōu)化系統(tǒng)性能，將成為基于非正交多址的空地協(xié)同通信系統(tǒng)中亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種非正交多址空地協(xié)同通信系統(tǒng)中資源分配方法及裝置，以緩解基于非正交多址的空地協(xié)同通信系統(tǒng)中存在的同頻干擾技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種非正交多址空地協(xié)同通信系統(tǒng)中資源分配方法，包括：

獲取通信網(wǎng)絡(luò)中多個用戶的信道信息，其中，所述通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備包括至少一個衛(wèi)星和至少一個基站，所述信道信息包括衛(wèi)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(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，以及構(gòu)建所述目標(biāo)函數(shù)的約束條件；

基于所述約束條件對所述目標(biāo)函數(shù)進行最優(yōu)求解，以根據(jù)最優(yōu)求解結(jié)果確定以下功率分配方式：所述衛(wèi)星的最優(yōu)功率分配方式，所述基站的每個NOMA分組內(nèi)的最優(yōu)功率分配方式，所述基站的多個NOMA分組間的最優(yōu)功率分配方式。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，基于所述信道信息，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，包括：基于所述信道信息，分別構(gòu)建第一目標(biāo)函數(shù)、第二目標(biāo)函數(shù)和第三目標(biāo)函數(shù)，其中，所述第一目標(biāo)函數(shù)用于確定所述衛(wèi)星的最優(yōu)功率分配方式，所述第二目標(biāo)函數(shù)用于確定每個所述NOMA分組內(nèi)的最優(yōu)功率分配方式，所述第三目標(biāo)函數(shù)用于確定所述多個NOMA分組間的最優(yōu)功率分配方式；

構(gòu)建所述目標(biāo)函數(shù)的約束條件，包括：分別構(gòu)建第一組約束條件、第二組約束條件、第三組約束條件。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，基于所述約束條件對所述目標(biāo)函數(shù)進行最優(yōu)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(dāng)前時刻的功率分配方式，反復(fù)執(zhí)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(dāng)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(biāo)函數(shù)計算所述衛(wèi)星在當(dāng)前時刻的功率分配方式；