[發明專利]基于NOMA的全雙工中繼協作通信系統性能優化方法

有效

• 申請號: 201910346475.9
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110212967B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 劉毅;南海涵;馬瑩;楊普;張陽陽;張海林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04L5/14
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種基于NOMA的全雙工中繼協作通信系統性能優化方法，其特征在于，所述基于NOMA的全雙工中繼協作通信系統性能優化方法包括：

第一步，基站以廣播的形式發送疊加編碼給中繼節點和近端用戶；

第二步，中繼節點譯碼接收信號并重新編碼轉發，中繼節點從接收信號中譯碼近端用戶和遠端用戶的信號；中繼節點根據新的功率分配因子重新編碼譯碼后的信號，并將編碼后的混合信號廣播給遠端用戶和近端用戶；

第三步，基站和中繼節點采用最大比傳輸的方式對信號進行預編碼后發送給近端用戶，近端用戶接收來自協作鏈路和直達鏈路的信號；

第四步，近端用戶、遠端用戶譯碼接收信號，近端用戶采用SIC的方法譯碼接收信號；遠端用戶直接譯碼自身的信號；

第五步，最小化系統中斷概率和最大化系統最小可達速率；

所述第五步中的最小化系統中斷概率時最優中繼功率分配是按照下式進行的：

其中：

A＝λ_srP_s(1-α₁-α₁γ_2,T)；

B＝γ_2,Tkλ_LI；

其中，是最優中繼功率，λ_sr是基站到中繼節點的信道方差，P_s是基站處的發射功率，α₁是基站處分配給近端用戶的功率因子，γ_2,T是遠端用戶譯碼自身信號的目標信干噪比，k是全雙工自干擾消除因子，λ_LI是中繼節點采用全雙工模式通信時的自干擾信道方差，δ_r²是中繼節點處的噪聲方差，λ_r2是中繼節點到遠端用戶的信道方差；

所述第五步中的最大化系統最小速率是按照下式進行的：

其中，表示中繼節點的最優功率分配，表示基站處近端用戶的最優功率分配因子，α₁表示基站處近端用戶的功率分配因子，P_s表示基站處功率，h_s1表示基站到近端用戶的信道增益，δ₁²表示近端用戶的噪聲方差，h_sr表示基站到中繼節點的信道增益，k是全雙工自干擾消除因子，P_r表示中繼節點的發射功率，h_LI表示全雙工中繼節點的環路自干擾信道增益，δ_r²是中繼節點處的噪聲方差，h_r2表示中繼節點到遠端用戶的信道增益，δ₂²是遠端用戶的噪聲方差，|·|²表示取絕對值的平方操作，min(·)表示取最小值的操作。