一种适用于协作NOMA系统的二分图匹配用户配对方法技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于协作NOMA系统的二分图匹配用户配对方法。本发明专利技术所述适用于协作NOMA系统中的用户配对方法，通过分析协作NOMA系统的中断概率和利用对数函数的性质，将所研究的优化问题通过低复杂度KM算法获得最优解，最终实现最小化系统的中断概率的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于协作NOMA系统的二分图匹配用户配对方法
本专利技术涉及一种适用于协作NOMA系统的二分图匹配用户配对方法，属于通信系统的

技术介绍
近年来，作为第五代移动通信技术(5G)中多址方案强有力的候选者，非正交多址技术(NOMA)由于能够大幅度提高系统频谱效率引起国内外专家学者的广泛关注。NOMA的基本思想是对来自多个用户的信号，基于其信道状况，以不同功率因数复用相同的无线电资源，例如时间域和频率域。在接收端，信道状况较差的用户在译码自己的信息时会将其他用户的信息视为干扰，而具有更好信道状况的用户能够在解码自己的信息之前利用串行干扰消除(SIC)来移除另一用户的信息。作为5G中以低成本获得更高频谱效率的关键无线电接入技术之一，NOMA扩展到协作传输系统以增强信道状况差的用户的传输可靠性。在协作NOMA系统中，由于SIC的执行，信道状态好的用户在获得自己信息的同时还可以获得信道状况差的用户信息。基于此，信道状态好的用户可以充当协作中继为信道状况差的用户转发信息，从而增强传输可靠性。当前关于协作NOMA技术研究热点之一是对用户配对方案的设计。用户配对就是将信道状态好的用户和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于协作NOMA系统的二分图匹配用户配对方法，基于协作NOMA下行传输系统实现，所述下行传输系统，包括1个基站和K个用户；基站位于通信覆盖的圆圈区域的中心位置；圆圈区域的外侧设置有圆环区域；所述圆圈区域内随机设置有Kn个近用户，所述圆环区域内随机设置有Kf个远用户；其特征在于，具体步骤如下：(1)传输过程模拟(A)第一阶段假设第i个近用户和第j个远用户配对，基站将混合信号aixi+ajxj发送给近用户，其中xi、xj分别为近用户、远用户的调制信号，ai、aj分别为近用户、远用户的功率分配系数；近用户接收的信号为：

【技术特征摘要】
1.一种适用于协作NOMA系统的二分图匹配用户配对方法，基于协作NOMA下行传输系统实现，所述下行传输系统，包括1个基站和K个用户；基站位于通信覆盖的圆圈区域的中心位置；圆圈区域的外侧设置有圆环区域；所述圆圈区域内随机设置有Kn个近用户，所述圆环区域内随机设置有Kf个远用户；其特征在于，具体步骤如下：(1)传输过程模拟(A)第一阶段假设第i个近用户和第j个远用户配对，基站将混合信号aixi+ajxj发送给近用户，其中xi、xj分别为近用户、远用户的调制信号，ai、aj分别为近用户、远用户的功率分配系数；近用户接收的信号为：式(Ⅰ)中，P为基站发送功率，ωi为高斯白噪声，di为基站到第i个近用户的距离，β为衰落因子；hi为基站到第i个近用户的小尺度瑞利衰落，信道参数的概率密度函数PDF为：对(Ⅱ)积分得到|hi|2的CDF为：远用户和近用户的信干噪比分别为：σ2为高斯白噪声功率密度；(B)第二阶段如果近用户成功解码xi和xj，则为配对的远用户转发信息；假设第i个近用户的发送功率为Pij，则第j个远用户接收到的信息为：ωj为第二阶段的高斯白噪声，ηij为第二阶段的信道参数，具体表达如下：dij和hij分别为第i个近用户到第j个远用户的距离和第i个近用户到第j个远用户的小尺度瑞利衰落，β为衰落因子；xj在第二个阶段的SNR为：(2)计算系统中断概率假设所有近用户和远用户被分成G组，第i个近用户和第j个远用户被分配到第g组；定义Ωg为第g组的中断事件；当第一阶段或者第二阶段中断时，Ωg发生；即第i个近用户和第j个远用户均成功译码信息时，第g组正常通信；因此，第g组的中断概率为：和分别表示第一阶段和第二阶段的中断事件，和分别表示对应的补集事件；发生在第i个近用户成功译码xi和xj时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓天，韩钰，李珊珊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37