[發明專利]一種非正交多址網絡資源分配方法

在審

• 申請號: 201810188264.2
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108462996A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 張海君;王葆葆;朱磊;隆克平;董江波;楊揚
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/10;H04W72/08;H04B7/06
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提出了一種非正交多址網絡資源分配方法，用以解決現有技術中尚沒有可行性強的非正交多址網絡資源分配機制的問題。所述方法首先對各參數進行初始化，再采用雙邊匹配算法來解決用戶和信道關聯問題，采用李雅普諾夫(Lyapunov)優化算法得到功率分配的最優解，然后，通過迭代聯合用戶信道匹配和功率分配算法最大限度地提高能量效率以及經濟效益，同時也保證了個體合理性和真實性屬性。本發明可以實現NOMA網絡資源的合理分配，并能同時保證內容提供者的經濟效益和能量有效性的最大化，從而最大限度的提高能量效率，提升系統能力，在不降低服務質量以及考慮能源問題的前提下，滿足劇增的數據需求，以實現可持續發展。

技術領域

本發明屬于移動通信領域，具體涉及一種非正交多址網絡資源分配方法。

背景技術

未來全球移動通信網絡連接的設備總量將達到千億規模，互聯網上通信業務量日益激增，移動數據流量將出現爆炸式增長，使得網絡能耗、部署和維護的復雜度越來越高，現有的正交多址技術等難以高效應對未來千倍業務流量增長和海量設備連接，無法智能地滿足未來用戶和業務需求多樣化的趨勢。為了更好地解決這一問題，既能滿足移動業務速率需求又能提高頻譜效率，在5G時代來臨之際，非正交多址技術(NOMA)受到越來越多的關注。

NOMA可以允許多個用戶共享同一子信道，使得頻譜利用效率的提高存在更大的空間。但是，如何在非正交多址網絡中進行網絡資源的分配，目前尚未提出一種可行性強的NOMA網絡資源分配機制。同時，隨著移動用戶數量的劇增，近年來無線通信領域帶來的能源消耗是非常巨大的，針對我國環境污染嚴重以及能源日益緊缺的國情，綠色通信也是大勢所趨。

發明內容

本發明實施例針對目前尚沒有可行性強的非正交多址網絡資源分配機制的問題，提出了一種非正交多址網絡資源分配方法，結合能量有效性，合理分配信道資源和功率資源，提供更高網絡容量和更好覆蓋。

根據本發明的一個方面，提供了一種非正交多址網絡資源分配方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S1，初始化匹配列表，S_n表示匹配到信道n的用戶數，S_u表示匹配到用戶u的信道數；初始化接入設備UEs以及BS的各項參數及狀態；

步驟S2，根據信道狀態信息，初始化優先列表P_ref_U(u)，以及沒有匹配到d_u信道的用戶集合S_{U_F}(u)；

步驟S3，判斷是否滿足當滿足時，如果S_u＜d_u，用戶u根據優先列表P_ref_U(u)向優先的信道n_opti發送匹配需求；

步驟S4，如果S_{n_opti}＜d_{n_opti}時，令a_{u,n_opti}＝1，S_u＝S_u+1，S_{n_opti}＝S_{n_opti}+1；如果S_{n_opti}＝d_{n_opti}，找到最小的用戶增益g_{u_opti,n_opti}；

步驟S5，如果g_{u_opti,n_opti}＜g_{u,n_opti}，令a_{u,n_opti}＝1，a_{u_opti,n_opti}＝0，S_u＝S_u+1，S_{u_opti}＝S_{u_opti}-1；

步驟S6，判斷是否滿足u＝U；如果不滿足，則令u＝u+1，并轉入步驟S3；如果滿足，則輸出優化后的信道分配矩陣A；

步驟S7，計算輔助變量γ_u(t)，以及數據速率r_u(t)；