用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法，利用顺序统计理论、数值分析理论来获得安全单播速率模型，综合考虑单播多播业务同时传输、信道估计误差以及用户的移动性，如实反映实际通信场景，能有效地指导实际下行NOMA通信中的参数设计；且本发明专利技术方法获得的安全单播速率模型是以最大化安全单播速率作为优化目标，这能极大提升单播业务的安全性；根据本发明专利技术方法获得安全单播速率模型设计的下行NOMA通信系统，能够允许多用户信号在同一无线资源条件下同时发送，因此，在高信噪比条件下，相比于传统的正交多址接入OMA(orthogonal multiple access)，系统安全单播速率更高，性能更好。

【技术实现步骤摘要】
用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法
本专利技术涉及一种下行NOMA(非正交多址接入技术，Non-orthogonalmultipleaccess)通信中的基于安全单播速率准则的资源优化及性能分析方法，尤其是涉及一种用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法。
技术介绍
非正交多址接入技术NOMA是解决未来5G通信系统苛刻需求(比如极高数据速率、极低延时、超高覆盖率等)的最有潜力的一种多址接入方式。与此同时，下行NOMA通信已经被3GPP(3rdgenerationpartnershipproject)组织写进了LTE-A(longtermevolution-advance)系统方案中，更是成为了当前的研究热点。下行NOMA的核心思想是基站利用叠加编码通过不同功率水平将多用户信号重叠发送，而在用户处则通过连续干扰消除SIC(successiveinterferencecancellation)技术进行译码，从而允许多个信号在相同的无线资源下同时发送，极大地提高了频谱效率。下行NOMA中的研究方向主要集中在两个方面：1)高效资源分配算法，它是实现下行N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法：其特征在于：首先定义一个一般通信场景为：一个单小区下行无线网络中，一个基站服务于K个移动用户；用户随机地在半径为D的圆形覆盖区域内移动，而基站位置固定且位于圆形覆盖区域的中心；基站同时发送两种类型数据，即多播消息sM和单播消息sU，其中sM是发送给所有用户，而sU只给指定的单播业务接收用户，所有信道信息存在信道估计误差；然后进行下述操作：根据优化目标以及实际的通信条件约束，在混合多播单播业务同时传输时，保障多播业务的最低速率条件下，以最大化安全单播速率为优化目标，构建相应的下行NOMA资源优化问题；通过对单播业务接收用户的分析，...

【技术特征摘要】
1.一种用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法：其特征在于：首先定义一个一般通信场景为：一个单小区下行无线网络中，一个基站服务于K个移动用户；用户随机地在半径为D的圆形覆盖区域内移动，而基站位置固定且位于圆形覆盖区域的中心；基站同时发送两种类型数据，即多播消息sM和单播消息sU，其中sM是发送给所有用户，而sU只给指定的单播业务接收用户，所有信道信息存在信道估计误差；然后进行下述操作：根据优化目标以及实际的通信条件约束，在混合多播单播业务同时传输时，保障多播业务的最低速率条件下，以最大化安全单播速率为优化目标，构建相应的下行NOMA资源优化问题；通过对单播业务接收用户的分析，将原资源优化问题等价转化为仅含功率分配优化问题，并获得该优化问题的最佳解，完成资源优化策略的构建；构建用户实际的信道增益模型，基于该信道增益模型，利用概率理论推导多播业务中断概率；基于顺序统计理论及数学分析方法，得到用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型。2.如权利要求1所述的用于下行NOMA通信系统设计的安全单播速率模型的获得方法，其特征在于具体方法为：在混合多播单播业务同时传输时，保障多播业务的最低速率条件下，以最大化安全单播速率为优化目标，将相应的资源优化问题表示为：约束条件为：θM+θU≤1,θM≥0,θU≥0,其中，[x]+＝max{0,x}；式中：PT为基站的最大发送功率，σ2为噪声功率方差，ρ为基站发送的信噪比；θM表示多播业务的功率分配比例系数，θU表示单播业务的功率分配比例系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，史清江，蔡云龙，李有明，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33