[發(fā)明專利]一種基于位置信息的NOMA分簇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810368099.9
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN108566622B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何華;姜靜;劉原華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W40/32
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明公開了一種基于位置信息的NOMA分簇方法，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，基于位置信息的NOMA分簇方法：根據(jù)每一個(gè)用戶位置信息確定每一個(gè)用戶與基站的連線與水平X軸的夾角，將同一個(gè)角度閾值范圍內(nèi)的多個(gè)夾角一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶擬分為同一簇；判斷同一簇的簇內(nèi)進(jìn)行信道增益強(qiáng)弱排序后的每一個(gè)用戶與前一個(gè)相鄰的用戶間的信道增益差值是否小于θ，當(dāng)小于θ時(shí)，將該用戶確定為信道增益強(qiáng)弱差異性不明顯的用戶；將至少一個(gè)信道增益強(qiáng)弱差異性不明顯的用戶重新進(jìn)行分簇；對(duì)有變化的且用戶數(shù)大于2的新簇重新執(zhí)行相應(yīng)的步驟，通過綜合考慮了用戶位置信息和信道增益差兩個(gè)因素，以期使基站發(fā)射波束能夠指向目標(biāo)用戶簇來提升鏈路信道質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種基于位置信息的NOMA分簇方法。

背景技術(shù)

無線通信面臨的一個(gè)重要課題是頻譜資源的稀缺，而毫米波通信可獲得極寬廣的頻段，彌補(bǔ)了微波頻段頻譜缺乏的劣勢(shì)，更多的頻譜資源可帶來更寬的帶寬，因而獲得更高的容量，頻譜擴(kuò)展將在下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用。低頻段頻譜資源,持別是低于10GHz的頻譜已經(jīng)非常擁擠，利用10GHz以上的頻譜通信已經(jīng)成為提高吞吐率的重要途徑，特別是利用位于30GHz到300GHz頻段的毫米波進(jìn)行通信，已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

除了毫米波頻段的使用，增加系統(tǒng)容量的方法還有無線資源管理策略。非正交多址接入(NOMA,non-orthogonal multiple access)技術(shù)是在不增加任何新資源情況下極大提升小區(qū)頻譜效率和系統(tǒng)容量的高性價(jià)比技術(shù)，已經(jīng)成為5G和超5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)。NOMA的關(guān)鍵是在相同的無線資源塊中同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶，它不僅允許利用更高更有效的頻段服務(wù)于單個(gè)用戶，也允許服務(wù)的用戶數(shù)超過可獲得的資源塊數(shù)量。與傳統(tǒng)的正交多址接入(OMA，orthogonal multiple access)相比，基站可以在同一頻譜資源上調(diào)度不同用戶，不同用戶信息用不同的功率水平發(fā)送。發(fā)射端利用多用戶信號(hào)的重疊碼(SC，superposition coding)進(jìn)行傳輸，接收端利用連續(xù)干擾消除(SIC，Successiveinterference cancellation)進(jìn)行多用戶檢測(cè)和解碼。NOMA在功率域疊加傳輸多個(gè)用戶的信息，通過利用不同用戶各自信道增益差來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有NOMA技術(shù)中的用戶分簇只考慮了用戶信道增益差，使得系統(tǒng)服務(wù)的用戶數(shù)量少，通信鏈路質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于位置信息的NOMA分簇方法，針對(duì)毫米波通信的方向性特點(diǎn)，在分簇算法時(shí)綜合考慮了用戶位置信息和信道增益差兩個(gè)因素，以期使基站發(fā)射波束能夠指向目標(biāo)用戶簇來提升鏈路信道質(zhì)量，同時(shí)也能夠進(jìn)行連續(xù)干擾消除實(shí)現(xiàn)用戶解碼。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于位置信息的NOMA分簇方法，包括：

步驟1、在網(wǎng)絡(luò)中拋灑多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)設(shè)備，并利用三邊測(cè)量定位算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的所有用戶設(shè)備進(jìn)行定位，獲得每一個(gè)用戶位置信息；

步驟2、根據(jù)每一個(gè)用戶位置信息，確定每一個(gè)用戶與基站的連線與水平X軸的夾角；

步驟3、判斷每一個(gè)所述夾角所屬的角度閾值范圍；

步驟4、將同一個(gè)角度閾值范圍內(nèi)的多個(gè)夾角一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶擬分為同一簇；

步驟5、對(duì)同一簇的簇內(nèi)用戶進(jìn)行信道增益強(qiáng)弱排序；

步驟6、當(dāng)所有信道增益排序相鄰的兩用戶間信道增益差值均大于差異因子θ時(shí)，則維持原簇；

步驟7、按照所述信道增益排序，依次判斷每一個(gè)用戶與前一個(gè)相鄰的用戶間的信道增益差值是否小于θ，當(dāng)小于θ時(shí)，將所述用戶確定為信道增益強(qiáng)弱差異性不明顯的用戶；

步驟8、將至少一個(gè)信道增益強(qiáng)弱差異性不明顯的用戶重新進(jìn)行分簇；

其中，將至少一個(gè)信道增益強(qiáng)弱差異性不明顯的用戶重新進(jìn)行分簇包括：