[發(fā)明專(zhuān)利]非重疊頻段進(jìn)行NOMA用戶(hù)匹配的策略研究方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811130163.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109218965A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李暉;梁彥軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W4/02
• 分類(lèi)號(hào): H04W4/02;H04W76/10
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 戴鳳儀

1.非重疊頻段進(jìn)行NOMA用戶(hù)匹配的策略研究方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一

首先建立由一個(gè)小區(qū)中心和兩個(gè)小區(qū)邊緣用戶(hù)組成的系統(tǒng)模型，小區(qū)中心用戶(hù)1和兩個(gè)小區(qū)邊緣用戶(hù)2和用戶(hù)3都具有信道增益|a₁|²、|a₂|²和|a₃|²，順序?yàn)槊織l鏈路上的信道被認(rèn)為是信道系數(shù)a₁～CN(0，λ₁＝d₁^-v)，a₂～CN(0，λ₂＝d₂^-v)和a₃～CN(0，λ₃＝d₃^-v)，基站到用戶(hù)1，用戶(hù)2和用戶(hù)3的鏈路距離分別為d₁、d₂和d₃，并且用v來(lái)代表路徑損耗指數(shù)，設(shè)置總系統(tǒng)帶寬為B＝1Hz，將總時(shí)間分成兩個(gè)時(shí)隙t₁和t₂；

步驟二

計(jì)算NOMA系統(tǒng)的遍歷容量，在時(shí)隙t₁期間，用戶(hù)1和用戶(hù)2在整個(gè)帶寬B Hz上相互配對(duì)，在時(shí)隙t₁期間分配給用戶(hù)1的功率由Ψ_1,t1表示，根據(jù)NOMA的規(guī)則，在總功率P＝1，在該時(shí)隙期間分配給用戶(hù)2的功率為用戶(hù)1在第一個(gè)時(shí)隙中的可實(shí)現(xiàn)的容量如下

其中，ρ表示發(fā)射處信噪比，表示接收處的信噪比，令X的累計(jì)分布函數(shù)如下給出

用戶(hù)1的遍歷容量可以通過(guò)計(jì)算得到，利用令E_i代表指數(shù)積分函數(shù)，則用戶(hù)1在第一時(shí)隙的遍歷容量可計(jì)算如下

在第二時(shí)隙t₂＝1-α中，用戶(hù)1和用戶(hù)3分別與分配的功率和相互配對(duì)，則容易得到在第二時(shí)隙用戶(hù)1的遍歷容量為

那么用戶(hù)1的總遍歷容量可知為

用戶(hù)2在第一時(shí)隙t₁期間在B Hz的總帶寬上與用戶(hù)1配對(duì)，因?yàn)橐虼擞脩?hù)2需要任何SIC過(guò)程，并且通過(guò)將用戶(hù)1的低功率信號(hào)視為噪聲干擾對(duì)自己的信號(hào)進(jìn)行解碼，可利用接收處的信噪比來(lái)計(jì)算用戶(hù)2可實(shí)現(xiàn)的速率，用戶(hù)2的可實(shí)現(xiàn)速率由下式給出

令其累計(jì)分布函數(shù)如下

又則用戶(hù)2在時(shí)隙1的遍歷容量可知

在第二時(shí)隙t₂期間，用戶(hù)3在B Hz的總帶寬上與用戶(hù)1配對(duì)，類(lèi)似于第一時(shí)隙t₁，在第二時(shí)隙t₂中，因此，用戶(hù)3不執(zhí)行任何SIC過(guò)程，并且通過(guò)將用戶(hù)1的低功率信號(hào)視為噪聲干擾來(lái)解碼其自身的高功率信號(hào)，用戶(hù)3可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率如下

令又由用戶(hù)2的遍歷容量計(jì)算可推出用戶(hù)3的遍歷容量為

由上可知NOMA系統(tǒng)的遍歷容量和通過(guò)計(jì)算單個(gè)用戶(hù)1、用戶(hù)2和用戶(hù)3的遍歷容量之和得出

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非重疊頻段進(jìn)行NOMA用戶(hù)匹配的策略研究方法，其特征在于：所述步驟一中在第一時(shí)隙t₁中，用戶(hù)1在BHz的完整帶寬上與用戶(hù)2配對(duì)，其中t₁＝α，使得0≤α≤1，對(duì)于剩余時(shí)間t₂＝1-α，用戶(hù)1和用戶(hù)3在整個(gè)B Hz的帶寬上進(jìn)行配對(duì)，這樣，用戶(hù)1能夠在整個(gè)通信會(huì)話(huà)持續(xù)時(shí)間內(nèi)使用整個(gè)B Hz帶寬，而用戶(hù)2和用戶(hù)3可以分別在時(shí)間t₁和t₂的部分時(shí)間使用完整帶寬，在任何特定時(shí)隙期間，用戶(hù)1執(zhí)行SIC來(lái)解碼和取消配對(duì)的小區(qū)邊緣用戶(hù)2/用戶(hù)3的信號(hào)以恢復(fù)其自己的信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非重疊頻段進(jìn)行NOMA用戶(hù)匹配的策略研究方法，其特征在于：重要的是要提到用戶(hù)1在每個(gè)時(shí)隙中僅執(zhí)行一個(gè)SIC過(guò)程，因?yàn)樗鼉H與該特定時(shí)隙中的一個(gè)小區(qū)邊緣用戶(hù)配對(duì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非重疊頻段進(jìn)行NOMA用戶(hù)匹配的策略研究方法，其特征在于：所述步驟二中系統(tǒng)帶寬保持等于1Hz，B＝1Hz，兩個(gè)小區(qū)邊緣用戶(hù)的平均信道增益被認(rèn)為是相似的，它們距離BS的距離彼此接近基站的總發(fā)射功率保持等于1，P＝1，對(duì)每個(gè)用戶(hù)計(jì)算它的遍歷容量。