[發明專利]非重疊頻段進行NOMA用戶匹配的策略研究方法

在審

• 申請號: 201811130163.6
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109218965A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 李暉;梁彥軍
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W76/10
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 戴鳳儀

本發明提供一種非重疊頻段進行NOMA用戶匹配的策略研究方法，建立系統模型和計算NOMA系統的遍歷容量；本發明在非重疊頻段進行用戶的配對，使兩個或更多的邊緣用戶可以同時與一個中心用戶進行配對傳送信號，對現有的用戶配對發送接收方式進行了改進，同時改進后的NOMA相對于傳統的NOMA系統在相同的信噪比下遍歷容量有了很大的提高，并且遍歷容量隨信噪比的增大而增大的趨勢也相對更高，而且隨著相對距離變大，系統的遍歷容量也會伴隨收益，這也就證明了隨著邊緣用戶與中心用戶相對距離越遠，配對后系統的遍歷容量越大，增長趨勢有所增加。

技術領域

本發明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及非重疊頻段進行NOMA用戶匹配的策略研究方法。

技術背景

近年來在現有網絡中連接的設備數量呈現出爆炸性的增長趨勢，而物聯網的繁榮將會使這個數字發生更大幅度的增長，隨著這些龐大數量的設備接入到了通信網絡，進一步帶來了使用網絡資源的無數個應用程序，這要求網絡容量達到很高的水平，設計并實現5G網絡做出的貢獻，滿足了高需求的網絡容量并在物聯網中扮演了很重要的中堅力量，在NOMA中，用戶一般是隨機部署在蜂窩區域中，使得小區中心和小區邊緣用戶數量不相同，也就是小區中心和小區邊緣的用戶密度不同，這就導致了不能保證來自密集區域的所有用戶得到配對，只能通過傳統的多徑方式為這些用戶提供通信服務，在實際中小區中心用戶數量一般都會小于小區邊緣用戶，所以考慮將一個小區中心用戶與兩個、甚至兩個以上小區邊緣用戶在非重疊頻段上進行配對，以此實現比傳統的NOMA系統提供更高的容量增益，需要考慮到在這種特定的情況，小區中心用戶同時與多個用戶配對，則需要執行多個SIC，使信息處理的計算復雜度提高很多。因此，本發明提出非重疊頻段進行NOMA用戶匹配的策略研究方法以解決現有技術的不足之處。

發明內容

針對上述問題，本發明提出非重疊頻段進行NOMA用戶匹配的策略研究方法，本發明在非重疊頻段進行用戶的配對，使兩個或更多的邊緣用戶可以同時與一個中心用戶進行配對傳送信號，對現有的用戶配對發送接收方式進行了改進，同時改進后的NOMA相對于傳統的NOMA系統在相同的信噪比下遍歷容量有了很大的提高，并且遍歷容量隨信噪比的增大而增大的趨勢也相對更高，而且隨著相對距離變大，系統的遍歷容量也會伴隨收益，這也就證明了隨著邊緣用戶與中心用戶相對距離越遠，配對后系統的遍歷容量越大，增長趨勢有所增加。

為了解決上述問題，本發明提供了一種非重疊頻段進行NOMA用戶匹配的策略研究方法，具體步驟如下：

步驟一

首先建立由一個小區中心和兩個小區邊緣用戶組成的系統模型，小區中心用戶1和兩個小區邊緣用戶2和用戶3都具有信道增益|a₁|²、|a₂|²和|a₃|²，順序為每條鏈路上的信道被認為是信道系數a₁～CN(0，λ₁＝d₁^-v)，a₂～CN(0，λ₂＝d₂^-v)和a₃～CN(0，λ₃＝d₃^-v)，基站到用戶1，用戶2和用戶3的鏈路距離分別為d₁、d₂和d₃，并且用v來代表路徑損耗指數，設置總系統帶寬為B＝1Hz，將總時間分成兩個時隙t₁和t₂；

步驟二

計算NOMA系統的遍歷容量，在時隙t₁期間，用戶1和用戶2在整個帶寬B Hz上相互配對，在時隙t₁期間分配給用戶1的功率由Ψ_1,t1表示，根據NOMA的規則，在總功率P＝1，在該時隙期間分配給用戶2的功率為用戶1在第一個時隙中的可實現的容量如下