【技术实现步骤摘要】
单天线NOMA系统中功率分配方法
本专利技术属于通信领域，尤其涉及单天线NOMA系统中的功率分配方法。
技术介绍
移动通信中的多址技术包括时分多址、频分多址、码分多址和空分多址，分别对时域、频域、码域和空间资源进行复用，不但能容纳更多的用户，还提高了系统吞吐量。2014年提出了非正交多址接入(Non-orthogonalMultipleAccess,NOMA)通过功率域复用，进一步提高了频谱效率，在学术界和工业界获得了广泛的关注。NOMA系统将用户分为多个簇，每个簇至少包含两个用户。同一簇的用户占用相同的时频资源。同一个簇内信道较好的用户称为近用户，信道较差的用户称为远用户。对于下行链路而言，基站为近用户分配较低的功率，为远用户分配较高的功率，然后将发送给同一簇的两个用户的信号叠加在一起并且发送出去。近用户首先检测远用户的期望接收信号，并且消除这些信号对其接收信号造成的干扰，然后再检测自身的期望接收信号。远用户直接检测期望接收的信号。NOMA系统中，合理地功率分配能满足用户的速率需求，提高吞吐量，是NOMA中的关键技术之一。国内外很多学者对NOMA中的功率分配方法...
【技术保护点】
1.单天线NOMA系统中的功率分配方法，适用于包括1个基站和2K个用户的单天线下行NOMA系统，其特征在于：包括如下步骤：A，基站根据自身到2K个用户的信道将用户分簇，每个簇包含两个用户，共分为K个簇，分别用uk1和uk2表示第k个簇的用户，其中k＝1,2,…,K，基站到uk1和uk2的信道分别为hk1和hk2，|hk1|≥|hk2|，基站为每个簇分配一个子频段，簇间子频段正交，子频段的带宽为B；B，分别用pk1和pk2表示基站为uk1和uk2分配的功率，pk是基站为第k个簇分配的总功率pk＝pk1+pk2，基站根据信道计算uk1译码自身期望接收信号时的信干噪比sk1，
【技术特征摘要】
1.单天线NOMA系统中的功率分配方法，适用于包括1个基站和2K个用户的单天线下行NOMA系统，其特征在于：包括如下步骤：A，基站根据自身到2K个用户的信道将用户分簇，每个簇包含两个用户，共分为K个簇，分别用uk1和uk2表示第k个簇的用户，其中k＝1,2,…,K，基站到uk1和uk2的信道分别为hk1和hk2，|hk1|≥|hk2|，基站为每个簇分配一个子频段，簇间子频段正交，子频段的带宽为B；B，分别用pk1和pk2表示基站为uk1和uk2分配的功率，pk是基站为第k个簇分配的总功率pk＝pk1+pk2，基站根据信道计算uk1译码自身期望接收信号时的信干噪比sk1，基站根据信道计算uk2译码自身期望接收信号时的信干噪比sk2，k＝1,2,…,K，K是簇的总数，N0是用户接收到的噪声的单边带功率谱密度的高度，B是子频段的带宽；C，基站根据uk1要求的最低速率rk1得到uk1所需的功率满足ak1是uk1的最低速率需求rk1对应的信干噪比，基站根据uk2要求的最低速率rk2得到uk2所需的功率满足ak2是uk2的最低速率需求rk2对应的信干噪比，k＝1,2,…,K，K是簇的总数，N0是用户接收到的噪声的单边带功率谱密度的高度，B是子频段的带宽；D，基站根据步骤C得到的uk1和uk2所需的功率满足的条件以及pk＝pk1+pk2计算得到第k个簇所需的最低功率pk0，k＝1,2,…,K，K是簇的总数，N0是用户接收到的噪声的单边带功率谱密度的高度，B是子频段的带宽；E，基站推导第k个簇的最大速率与该簇的总功率pk的关系，k＝1,2,…,K，第k个簇的最大速率用公式表达为其中，K是簇的总数，N0是用户接收到的噪声的单边带功率谱密度的高度，B是子频段的带宽；F，基站设置总功率建立使得系统总速率最大化的功率分配优化问题，其中，约束条件C1表示基站的总功率为Pmax，约束条件C2表示为第k个簇分配的功率不能低于该簇所需的最低功率，否则无法满足第k个簇内用户的速率要求，pk′是为第k个簇分配的最优功率，k＝1,2,…,K，K是簇的总数，N0是用户接收到的噪声的单边带功率谱密度的高度，B是子频段的带宽；G，基站求解步骤F中的优化问题，得到pk...
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