[發明專利]一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法

有效

• 申請號: 201810532430.6
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108882352B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王小明;陳瑞璐;徐友云;孟慶民
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24;H04W52/26;H04W52/28;H04W52/34;H04W72/04;H04W72/08;H04W72/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，應用于單小區單天線基站多載波場景，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：基站給每個子信道上的每個用戶分配初始化功率；

步驟二：所述基站獲取用戶的實時信道狀態信息，且每個子信道上用戶按照其信道條件由強到弱排列，同時基站根據用戶的優先性要求分配給用戶相應的權重系數；

步驟三：所述基站獲取用戶端由于非完美SIC導致的SIC誤差以及信道干擾；

步驟四：所述基站依據分數轉換和對偶轉換方法獲得分數轉換因子和對偶轉換因子，并通過迭代操作獲得最優的功率分配方案，依據該方案分配給用戶相應的功率。

2.根據權利要求1所述的一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步驟一中，每個用戶獲得的初始化功率為Ρ_n,k，則

p_n，k＝P_total/(N×K)

其中，Ρ_n,k表示第n個子信道上第k用戶獲得的功率，Ρ_total表示所述基站能夠發射的總功率，N表示子信道數，K表示每個子信道上能支持的最大用戶數。

3.根據權利要求2所述的一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，所述的子信道數N由所述基站可使用的總頻帶寬度B_total和每個子信道的頻帶寬度B_n決定，且N＝B_total/B_n。

4.根據權利要求1所述的一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步驟二中獲取的用戶實時信道狀態信息包括大尺度衰落效應和小尺度衰落效應對用戶的實時信道狀態的影響，且每個子信道上用戶按照其信道條件由強到弱排列。

5.根據權利要求1所述的一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步驟二中，所述的權重系數由用戶本身的業務類型和優先性決定，每個用戶對應一個權重系數，且用戶按照其信道條件由優到劣排列后，分配在不同子信道上的用戶依舊擁有其相應的速率權重系數，即w_k＝w_n,k＝w_n′,k，其中，w_n,k表示第n個子信道上第k用戶的權重系數，w_n′,k表示第n′個子信道上第k用戶的權重系數，w_k表示小區中第k用戶的權重系數。

6.根據權利要求1所述的一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步驟三中，所述信道干擾是指所述基站到所述用戶端的信道本身存在的干擾，表示為σ_z²，所述SIC誤差針對第n個子信道上第k用戶而言，表示如下：

其中，h_n,k表示第n個子信道上第k用戶的信道情況，表示實際信號x_i與預估信號之間的差值，且滿足即

7.根據權利要求1所述的一種基于非完美SIC的權重速率最優的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步驟四中的迭代操作進一步包括

(1)根據步驟一中所述基站分配給用戶的初始化功率，以及步驟三中的所述SIC誤差和所述信道干擾σ_z²，得到初始化的對偶轉換因子δ_n,k，δ_n,k表示如下

(2)根據(1)和步驟二中所述基站分配給用戶的相應的權重系數w_n,k，得到初始化的分數轉換因子θ_n,k，θ_n,k表示如下

(3)根據(1)和(2)，可得到相應的功率分配方案

其中，λ是通過二分法或次梯度方法搜尋出的，以保證功率分配滿足基站總功率的限制，所述的基站總功率的限制是指分配給所有的用戶的功率之和不能超過基站的發射總功率，即

(4)重復(1)-(3)，直到權重速率收斂，得到最優的功率分配方案。