[發(fā)明專利]可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011008028.1
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112153653A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鴻;張翔宇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W24/02;H04W52/26
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

1.一種可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在NOMA傳輸模式下，定義U個用戶共用同一時頻資源塊，得到各個用戶接收信號z_u的表達式；

步驟2、根據(jù)等效信道強度，確定各用戶的解調(diào)次序，在各個用戶處得到用戶所需解調(diào)接收信干噪比的表達式；

步驟3、建立關(guān)于基站功率分配系數(shù){w_u}與RIS相位偏移矩陣Φ的優(yōu)化問題Q1；

步驟4、構(gòu)建功率分配系數(shù){w_u}與相位偏移矩陣Φ之間的關(guān)系式；

步驟5、利用步驟4所形成的關(guān)系式，將所述優(yōu)化問題Q1轉(zhuǎn)化為單純相位偏移向量v的優(yōu)化問題Q2；

步驟6、通過迭代與逐個相位旋轉(zhuǎn)方式，求解轉(zhuǎn)化后的優(yōu)化問題Q2；

步驟7、重復(fù)步驟6至目標(biāo)函數(shù)收斂，得到最優(yōu)相位偏移矩陣Φ，進而得到最優(yōu)功率分配系數(shù){w_u}。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于，步驟1具體為：在NOMA傳輸模式下，基站發(fā)射疊加信號為則任一用戶u的接收信號z_u可以表示為：

其中，w_k為基站分配給用戶k的發(fā)射功率系數(shù)，x_k為用戶k的發(fā)送信號，h_B,u為基站到用戶u直連路徑的信道系數(shù)，h_B,I為基站到RIS的信道向量，h_I,u為RIS到用戶u的信道向量，為信道向量h_I,u的共軛轉(zhuǎn)置，n_u為用戶u處的噪聲信號，服從均值為0、方差為的復(fù)高斯分布，Φ為相位偏移矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于：所述相位偏移矩陣Φ可以表示為其中，diag{·}為對角化運算，φ_n為RIS第n個反射單元的相位偏移因子，所述φ_n屬于一個均勻量化的離散相位集合S，表示為

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于：步驟2根據(jù)NOMA解調(diào)原則，在用戶u解調(diào)自身信號前，先解調(diào)所述等效信道強度比其弱的用戶信號，并采用串行干擾刪除接收機將解調(diào)出的信號刪除，即用戶u先依次解調(diào)并刪除用戶u+1～U的信號，用戶k信號在用戶u處的接收信干噪比可以表示為：

其中，為噪聲功率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于：所述等效信道強度越強，用戶序號越小，當(dāng)用戶序號uk時，所述等效信道強度滿足：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于：步驟3中的優(yōu)化問題Q1表示為：

s.t.C1：

C2：

C3：φ_n∈S，1≤n≤N，

其中，為用戶k所需滿足的最低信干噪比，P為系統(tǒng)發(fā)射總功率，限制條件C1用于保證各用戶的服務(wù)質(zhì)量，限制條件C2用于保證等效信道增益次序，限制條件C3用于保證各個反射單元的相位偏移屬于系統(tǒng)設(shè)定的離散相位集合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可重構(gòu)智能表面輔助的NOMA下行低功耗傳輸方法，其特征在于：步驟4具體為通過矛盾法得到所述優(yōu)化問題Q1的最優(yōu)值，所述最優(yōu)值為所述限制條件C1取等號，對于用戶k(k1)，所述限制條件C1可以轉(zhuǎn)化為：

其中，當(dāng)l＜i＜k時，否則，所述優(yōu)化問題Q1目標(biāo)函數(shù)中所述系統(tǒng)總發(fā)射功率可以轉(zhuǎn)化為：