[發明專利]適用于5G網絡NOMA系統的注水功率分配優化方法

有效

• 申請號: 201810116835.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108521668B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 陳殿勇;趙德勝
• 申請（專利權）人: 大唐高鴻信息通信研究院（義烏）有限公司
• 主分類號: H04W52/26
• 分類號: H04W52/26;H04W52/34;H04W72/08;H04W72/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

1.一種適用于5G網絡NOMA系統的注水功率分配優化方法，其特征在于，包括：

根據用戶數M，將子載波i的功率P_i劃分成M個功率區塊，其中：基站根據其覆蓋范圍的狀況，結合本小區用戶分布及用戶數量M，將子載波i的功率P_i劃分成M個功率區塊，每個用戶占用子載波i上的一個功率區塊，對于每個子載波，構建功率區塊向量D_i＝{D_i1，D_i2，…，D_iM}，其中，為保證接收端的SIC接收機能夠正確解調，定義|D_i(m+1)-D_im|＞δ_i(m+1)，δ_i(m+1)為系統設定的第m+1個功率區塊與前一個功率區塊的保護功率差值，m∈{1，2，...，M}；在接收端，采用NOMA串行干擾消除方法進行信號解碼，SIC接收機根據接收的各信號，按照功率從大到小排序，從各信號中選擇出功率最強的信號進行檢測，對最強的信號進行重構后，從總信號中去除重構出的信號，如此循環上述檢測、重構、去除過程，直到檢測出發送給用戶m的信號為止，檢測到發送給用戶m的信號后，比用戶m的信號弱的用戶{m+1，...，M}的信號不再檢測，從而無法去除，則這部分信號對于用戶m的信號成為噪聲，從而用戶m能夠達到的速率R_m為其中，為附加噪聲的方差，p_m為分配給用戶m的功率，h_m為基站到用戶m的信道增益；

根據每個子載波的功率區塊向量，構建以N個子載波為行、M個用戶的功率區塊為列組成的子載波功率分配矩陣：

其中，D_im表示在子載波i上，用戶m分配的功率區塊，i∈{1，2，…，N}；

確定功率分配優化目標為在第m個功率區塊獲得子載波i的最大傳輸速率，

采用線性注水功率分配算法計算同一子載波上各功率區塊的功率，包括：

將未分配的功率區塊的功率分配為0，將已分配的功率區塊中信噪比最差的功率分配為接收端解調所需最小功率，剩余的功率通過以下公式計算得到：

其中，P_i^m為子載波i上第m個功率區塊的功率，a為對應用戶m的第m列功率區塊中信噪比最差的子載波編號，為子載波a上第m個功率區塊的功率，為子載波a的干擾噪聲的方差，為子載波i的干擾噪聲的方差，是子載波a上第m個功率區塊的信道增益，是子載波i上第m個功率區塊的信道增益。

2.根據權利要求1所述的適用于5G網絡NOMA系統的注水功率分配優化方法，其特征在于，計算各子載波上所有功率區塊的功率，得到所有用戶在各子載波上分配的功率，將各子載波分別對應的各功率區塊的功率進行加合，形成各子載波的信號。

3.根據權利要求2所述的適用于5G網絡NOMA系統的注水功率分配優化方法，其特征在于，用戶向基站發送包括位置、接收信號強度、信噪比的反饋信息，基站根據該反饋信息，更新為該用戶分配的功率區塊，并將分配結果向所有用戶廣播。