[發(fā)明專利]一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法

在審

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• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN111770574A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸音;陳帥;卞皓偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將載波g上的疊加用戶按照信道增益遞減的方式排序；

步驟二：根據(jù)最小功率分配系數(shù)間隔Δ和疊加用戶數(shù)k_g，依次確定每個用戶滿足預(yù)設(shè)功率分配條件的所有候選功率分配系數(shù)，并將所有候選功率分配系數(shù)作為元素組成初始分配系數(shù)集合；

步驟三：依次將前一個用戶分配系數(shù)集合中的每個元素與當(dāng)前第n個用戶分配系數(shù)集合中滿足預(yù)設(shè)功率分配條件的元素求和，得到前n個用戶功率分配系數(shù)之和，所述功率分配系數(shù)之和要滿足功率分配系數(shù)準(zhǔn)則；分別將具有相同功率分配系數(shù)之和的元素作為一個系數(shù)組合，并將所有系數(shù)組合作為當(dāng)前用戶的分配系數(shù)集合的一個子集；

步驟四：用預(yù)先設(shè)置的判決條件對每個子集中的多個系數(shù)組合進(jìn)行判決，借鑒貪婪算法思想把當(dāng)前步驟中的最好選擇作為最優(yōu)策略，每個子集中只保留符合判決條件的系數(shù)組合，將新的子集作為元素最終確定新集合；將新集合作為當(dāng)前用戶的分配系數(shù)集合；

步驟五：重復(fù)步驟三～四，直至最后一個用戶唯一符合功率分配系數(shù)準(zhǔn)則的分配系數(shù)集合，只保留分配系數(shù)集合中使各用戶吞吐量之積最大的元素即為最終的各用戶功率分配系數(shù)組合，然后用各系數(shù)乘上載波g分得的功率P_g即可得到每個用戶最終分得的功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，其特征在于，步驟二中所述預(yù)設(shè)功率分配條件為：

其中α_1,g為第一個用戶的功率分配系數(shù)，k_g為載波g上疊加的用戶數(shù)，α_i,g為載波g上第i個用戶的功率分配系數(shù)，α_m,g表示載波g上第m個用戶的功率分配系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，其特征在于，步驟四中所述的預(yù)先設(shè)置的判決條件為：

對系數(shù)組合計算吞吐量之積，并將吞吐量之積最大的功率分配系數(shù)組合保留，其余系數(shù)組合均刪除。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，其特征在于，步驟四中所述的預(yù)先設(shè)置的判決條件為：

對系數(shù)組合計算所有用戶的吞吐量之積，并將吞吐量之積的幾何平均值最大的功率分配系數(shù)組合保留，其余系數(shù)組合均刪除。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4任意一項權(quán)利要求所述的一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，其特征在于，計算系數(shù)組合所有用戶的吞吐量之積的方法包括：

計算系數(shù)組合中所有用戶對應(yīng)功率分配系數(shù)下的吞吐量R_m,g；

計算所有用戶吞吐量的乘積即為吞吐量之積。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，

計算載波g上用戶m的吞吐量R_m,_g表示為：

其中W和T分別表示系統(tǒng)總帶寬和子載波數(shù)，α_i,g為載波g上的第i個用戶的功率分配系數(shù)，且用戶m經(jīng)串行干擾抵消技術(shù)SIC處理后的信干比SINR^post為：

其中SINR_m＝|h_m,g|²·p_m,g/w_m,g表示接收端收到發(fā)送信號的信干比，h_m,g表示基站到載波g上用戶m的信道增益，w_m,g表示基站到接收端用戶m的噪聲。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于貪婪算法的NOMA下行鏈路功率分配改進(jìn)方法，其特征在于，對系數(shù)組合計算吞吐量之積的表達(dá)式如下：

其中R_i,g為載波g上第i個用戶user_i的吞吐量。