[發明專利]一種IQI條件下中繼協作NOMA系統的和速率優化方法

在審

• 申請號: 202210280114.0
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114760694A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 萬曉榆;王雨;王正強;樊自甫;楊雄清
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種IQI條件下中繼協作NOMA系統的和速率優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：初始化C-NOMA系統中的基站最大發射功率、中繼最大發射功率、信道增益、高斯噪聲標準差和速率初值；

步驟2)：通過引入IQI模型，基于基站和用戶的IQI因素來建立C-NOMA系統的信噪比以及和速率的目標函數模型，在保證每個用戶的QoS的情況下對目標函數來進行優化；

步驟3)：最大化系統的和速率讓基站和中繼都滿功率運作，此時優化的系數只有用戶的功率分配系數，基于目標函數的非凸特性，采用對其和遠用戶的功率分配系數a₁先進行一階求導再在保證QoS的情況下來確定遠用戶的目標功率分配系數

步驟4)：對于確定的由此確定出近用戶的目標功率分配系數進而能夠求出相應的和速率。

2.根據權利要求1所述的一種IQI條件下中繼協作NOMA系統的和速率優化方法，其特征在于，所述步驟1)：初始化C-NOMA系統中的基站最大發射功率、中繼最大發射功率、信道增益、高斯噪聲標準差和速率初值，具體包括：

表示基站的最大發射功率、表示中繼的最大發射功率，基站到中繼的信道增益h₁＝g_SRPL^-1、中繼到遠用戶的信道增益h₂＝g_RFPL^-1、中繼到近用戶的信道增益h₃＝g_RNPL^-1、g_SR,g_RF,g_RN分別代表基站到中繼，中繼到遠用戶，中繼到近用戶的小尺度瑞麗衰落信道增益，PL^-1代表不同距離下的路徑損耗，σ²表示高斯噪聲標準差。

3.根據權利要求1所述的一種IQI條件下中繼協作NOMA系統的和速率優化方法，其特征在于，所述步驟2)引入基站發送端的IQI系數u_t和v_t以及接收端的IQI系數u_r、v_r，其中g_T表示發送端的幅度不平衡、φ_T表示發送端的相位不平衡，g_R表示接收端幅度不平衡、φ_R表示接收端的相位不平衡。令基站發送的信號g_t表示正常發送的基帶信號、分別表示對應系數的復共軛。接收端接收的信號y＝u_rx+v_rx*，x表示接受端的完美信號，假定完美的信道狀態信息(Channel State Information,CSI)和完美連續干擾消除(SuccessiveInterference Cancellation,SIC)，考慮理想情況，其中遠用戶采用直接解碼的方式信噪比為

h₁、h₂分別表示基站到中繼的信道增益和中繼到遠用戶的信道增益,表示其復共軛、P_r為中繼發射功率、P_s為基站發送功率、N₀表示接收端的背景噪聲、表示基站到用戶的背景噪聲，a₁表示遠用戶的功率分配系數；

近端用戶采用完美的SIC去除遠用戶的干擾，信噪比為

a₂表示近用戶的功率分配系數、h₃表示中繼到遠用戶的信道增益、表示其復共軛；

建立系統的和速率問題1/2代表系統分為兩個時隙，同時引入系統QoS，系統滿功率運作