[發明專利]一種基于非正交多址的認知網絡中繼選擇方法在審

申請號：	201910212419.6	申請日：	2019-03-20
公開（公告）號：	CN109862601A	公開（公告）日：	2019-06-07
發明（設計）人：	楊鵬超	申請（專利權）人：	西安電子科技大學
主分類號：	H04W40/22	分類號：	H04W40/22;H04B7/026;H04W40/02;H04W40/16
代理公司：	北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548	代理人：	李靜
地址：	710071***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	中繼選擇認知網絡協作傳輸非正交用戶集主用戶多址無線通信領域解碼次級用戶性能提升整個網絡中斷性能轉發信號傳統的中繼
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【說明書】：

本發明涉及無線通信領域，具體是一種基于非正交多址的認知網絡中繼選擇方法，包括以下步驟：1)從所有次級用戶中選擇能夠解碼的主用戶，并且轉發信號后，主用戶速率可以得到保障的用戶集S_D，表示為：S_D＝{γ_sp＞τ_sp,γ_p＞τ_p,s∈(1,...,S)}；2)從用戶集S_D中選出能使min(γ_s,γ_n)最大的用戶作為中繼：本發明相比于非協作傳輸，協作傳輸策略取得了更高的性能，并且本發明提升了整個網絡的中斷性能，并且相較于傳統的中繼選擇方案，本發明性能提升巨大。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體是一種基于非正交多址的認知網絡中繼選擇方法。

背景技術

科技在不斷進步，人們的生活也日新月異，促使無線通信技術飛速發展。然而，隨著用戶設備數目的增多，用戶對通信質量要求越來越高，頻譜資源也越來越稀缺，現有的通信技術漸漸不能滿足人們的需要。

非正交多址技術(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)是新一代的無線通信技術，通過在編碼端采用疊加編碼技術(Superposition Coding，SC)同時發送多個用戶信號，在接收端采用串行干擾消除技術(Successive Interference Cancellation，SIC)分離用戶信號，使得更多用戶能夠接入頻譜，從而提升了頻譜效率。另一方面，認知無線電技術(Cognitive Radio，CR)也是一種能夠提高頻譜效率，提高用戶間公平性的技術。關于兩種技術的研究已經取得重大進展，而在進一步的研究中，將其與NOMA技術相結合是一大研究熱點，因為這樣能夠進一步改善頻譜效率，提高網絡性能。

現有的研究更多是以協作傳輸的方式將兩種技術相結合，一般來說，將離基站較近的用戶作為次級用戶，離基站較遠的用戶作為主用戶，利用次級用戶協助主用戶進行信號傳輸，既保證了主用戶的服務質量，次級用戶也能夠獲得接入頻譜的機會。然而，這些技術對于網絡性能的提升也依靠于其他因素，如合適的中繼選擇策略以及功率分配等。

綜上所述，現有技術存在的問題是：對于多用戶的中繼選擇策略研究不足，以及現有的中繼選擇策略并不能有效的提升網絡性能。因此，針對以上現狀，迫切需要開發一種基于非正交多址的認知網絡中繼選擇方法，以克服當前實際應用中的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于非正交多址的認知網絡中繼選擇方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于非正交多址的認知網絡中繼選擇方法，包括以下步驟：

1)從所有次級用戶中選擇能夠解碼的主用戶，并且轉發信號后，主用戶速率可以得到保障的用戶集S_D，表示為：

S_D＝{γ_sp＞τ_sp,γ_p＞τ_p,s∈(1,...,S)}；

2)從用戶集S_D中選出能使min(γ_s,γ_n)最大的用戶作為中繼：

作為本發明進一步的方案：在步驟1)中，基站以多播的形式向次級用戶發送消息：其中，x₁和x₂分別表示主用戶和次級用戶需要接受的信號；a₁和a₂分別表示主用戶和次級用戶的功率分配因子，需滿足a₁＞a₂且a₁+a₂＝1；P_s表示基站的發送功率。