一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法，所述方法包括如下步骤：(1)建立跨层功率分配模型：在SISO场景下引入时延QoS指标，建立最大‑最小有效容量模型；(2)SISO场景下的跨层功率分配：将上述模型进行等价转化后，求得最佳功率分配及对应的最大有效容量；(3)MIMO场景下的跨层功率分配：计算出MIMO场景下的有效信道增益，再利用上述方法求出相应的功率分配。本发明专利技术的方法既保证了用户的时延QoS指标，又实现了系统有效容量的最大化，且将本发明专利技术的方法应用到MIMO场景中，进一步提升了系统容量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法
本专利技术属于无线通信网络
，涉及发送端功率分配，具体涉及一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法。
技术介绍
非正交多址技术(Non-OrthogonalMultipleAccess，NOMA)是第五代移动蜂窝网络最有应用前景的一项技术。与正交多址技术不同，NOMA通过功率域和代码域复用技术，使得不同用户叠加映射在同一个频率资源单元上，从而大大扩展了可用频谱资源，并支持海量设备的连接。其中，发送端功率分配技术是影响NOMA功率域性能的关键技术。传统的功率分配算法有穷尽搜索法、固定功率分配算法和分数阶功率分配算法。穷尽搜索法可以实现理论上的系统总传输速率最优，但计算复杂度高，很难应用到实际系统中。固定功率分配算法不考虑用户当前的信道状态，仅按照固定的等比数列来分配功率，该算法优点是计算复杂度低，但缺点是系统总传输速率性能不佳。分数阶功率分配算法考虑了用户的信道状态，按照用户的路径损耗比来分配功率，吞吐量性能相对于全搜索算法有所损失。在时延敏感的实时应用中(例如IP语音信号、车联网、自动驾驶等)，需要可靠的时延保证，仅在物理层进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)建立跨层功率分配模型：在SISO场景下引入时延QoS指标，建立最大‑最小有效容量模型；(2)SISO场景下的跨层功率分配：将上述模型进行等价转化后，求得最佳功率分配及对应的最大有效容量；(3)MIMO场景下的跨层功率分配：计算出MIMO场景下的有效信道增益，再利用上述方法求出相应的功率分配。

【技术特征摘要】
1.一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)建立跨层功率分配模型：在SISO场景下引入时延QoS指标，建立最大-最小有效容量模型；(2)SISO场景下的跨层功率分配：将上述模型进行等价转化后，求得最佳功率分配及对应的最大有效容量；(3)MIMO场景下的跨层功率分配：计算出MIMO场景下的有效信道增益，再利用上述方法求出相应的功率分配。2.根据权利要求1所述的一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法，其特征在于，所述最大-最小有效容量模型的原理如下：在发送端总功率受限和保证每个用户的时延QoS的情况下，实现最大化系统有效容量的优化目标，具体表示为，pn≥0,1≤n≤N(1c)。3.根据权利要求1所述的一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法，其特征在于，SISO场景下的跨层功率分配进一步包括：将最大-最小有效容量模型进行两次等价转化变为可解的凸规划问题；利用二分搜索法迭代求解上述凸规划问题，得到最佳功率分配及对应的最大有效容量。4.根据权利要求1所述的一种基于时延QoS的NOMA跨层功率分配方法，其特征在于，MIMO场景下的跨层功率分配进一步包括：将一个MIMO信道看成一个由一组互相独立的子载波信道构成的SISO信道，假设基站与用户之间的信道矩阵用Hn表示，通过奇异值分解求出该信道矩阵所有的奇异值，每个奇异值的平方根代表各个子信道的信道增益，则有效信道增益等于各个均方奇异值的和，即均方范数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆音，张忠娟，王秀梅，王慧茹，包宽鑫，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32