The invention discloses an ant colony power allocation optimization algorithm suitable for non-orthogonal multiple access of 5G network, aiming at the requirement of the diversity of service types of 5G mobile communication network, realizing the power optimization of non-orthogonal multiple access (NOMA), and improving the ant colony power allocation algorithm with fast convergence characteristics. The swarm optimization algorithm is applied to NOMA power allocation optimization, including four parts: power allocation optimization objective function determination, terminal location information reporting and updating, terminal service expected rate index reporting, fast convergence ant colony power allocation optimization algorithm. The ant colony algorithm is applied to NOMA power allocation optimization after optimization, thereby significantly improving the speed of power allocation optimization and meeting the requirement of power allocation optimization speed for terminal mobility.
【技术实现步骤摘要】
5G网络的非正交多址接入的蚁群功率分配优化无算法
本专利技术涉及一种适用于5G网络的非正交多址接入的蚁群功率分配优化算法,属于无线
技术介绍
移动通信由于所有用户共享频率资源,因此多址接入技术成为核心技术之一。4G中采用了正交频分多址(OFDMA)技术,从多用户信息论的角度看,正交多址方式只能达到多用户容量界的内界,为满足5G对速率等各项指标的要求,需要研究更加先进的多址接入技术以获得更高的频谱效率。在现有5G的多址接入技术研究中,非正交多址(Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA)被认为是非常有前途的一种方案。NOMA可以在功率域由多个用户共享,在接收端系统采用干扰消除(SIC:SuccessiveInterferenceCancellation)技术区分不同用户,具有更高的频谱利用率。从NOMA工作原理看,功率分配优化算法是NOMA中核心研究之一,发送端功率分配直接影响接收端译码的性能和用户的信道容量。在现有的NOMA功率分配优化研究中,比较经典的如全搜索功率分配算法(FullsearchPowerAllocation)通过遍历所有的功率分配方案来获得功率分配的最优解,但是复杂度太高,由于终端处于移动状态,所以要求低复杂度的快速功率分配优化算法。启发式算法是一种基于直观或经验构造的算法,在可接受的耗费(指计算时间、占用空间等)下给出待解决优化问题每一实例的一个可行解,该可行解与最优解的偏离程度未必可事先估计。蚁群算法是现代启发式算法的一种重要方法。由于蚁群算法收敛速度较慢,本专利技术将蚁群算法进行优化后应用于NOM ...
【技术保护点】
1.本专利技术公开一种适用于5G网络的非正交多址接入的蚁群功率分配优化算法,为实现非正交多址(Non‑Orthogonal Multiple Access,NOMA)的功率优化,将改进后的具有快速收敛特性的蚁群优化算法应用于NOMA的功率分配优化,首先根据不同终端业务对期望速率的不同,确定NOMA功率分配优化的目标函数,然后终端将地理位置上报基站,基站按照距离远近排序,终端根据业务需求将期望速率上报基站,基站在获得上述数据后,根据终端的距离进行终端编码,然后根据是否相邻编码进行信息素的初始化,并将编码添加到行走概率中,其他再按照蚁群算法的要求进行信息素更新,在经过指定次数的循环后,基站获得优化后的功率分配系数,包括如下步骤。S1:功率分配优化目标函数确定。S2:终端位置信息上报和更新。S3:终端业务期望速率指标上报。S4:快速收敛的蚁群功率分配优化算法。
【技术特征摘要】
1.本发明公开一种适用于5G网络的非正交多址接入的蚁群功率分配优化算法,为实现非正交多址(Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA)的功率优化,将改进后的具有快速收敛特性的蚁群优化算法应用于NOMA的功率分配优化,首先根据不同终端业务对期望速率的不同,确定NOMA功率分配优化的目标函数,然后终端将地理位置上报基站,基站按照距离远近排序,终端根据业务需求将期望速率上报基站,基站在获得上述数据后,根据终端的距离进行终端编码,然后根据是否相邻编码进行信息素的初始化,并将编码添加到行走概率中,其他再按照蚁群算法的要求进行信息素更新,在经过指定次数的循环后,基站获得优化后的功率分配系数,包括如下步骤。S1:功率分配优化目标函数确定。S2:终端位置信息上报和更新。S3:终端业务期望速率指标上报。S4:快速收敛的蚁群功率分配优化算法。2.根据权利要求1所述的一种适用于5G网络的非正交多址接入的蚁群功率分配优化算法,其特征在于,所述步骤S1中,本发明中NOMA各个终端功率分配的优化目标是根据不同终端选择不同业务对应的期望速率来确定的。3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员:付景林,侯玉成,赵德胜,
申请(专利权)人:大唐高鸿信息通信研究院义乌有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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