一种基于非正交多址接入的毫米波通信系统中能效功率分配方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于非正交多址的毫米波通信系统中能效功率分配方法。本发明专利技术以基于非正交多址的毫米波通信系统的能量效率最大化作为优化目标，以每个非正交多址用户的发送功率和基站波束成型矢量为优化变量，利用凸优化理论、分类讨论选择最优的串行干扰消除解码顺序，并得到理想的波束成型增益，然后利用凸松弛理论得到近似的功率分配矢量，进而代入原优化问题求得功率分配。本发明专利技术将多维的复杂优化问题分层降维为低维的子问题，以较低的算法复杂度达到了较高的能量效率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非正交多址接入的毫米波通信系统中能效功率分配方法
本专利技术属于移动通信领域，涉及移动通信系统的资源分配方法，尤其是涉及一种基于非正交多址接入的毫米波通信系统中高能效的功率分配方法。
技术介绍
随着现代技术的发展，第五代移动通信(5G，thefifthgenerationofcellularmobilecommunications)的到来指日可待，5G通信的需求也日渐清晰，其中，追求更高的通信容量是最为迫切的需求之一。为了达到更高的容量，毫米波(mmWave，millimeter-wave)通信技术被认为是未来5G通信中的关键技术之一，同时也是对超密度小区和大规模多输入多输出(MIMO，multiple-inputmultiple-output)技术的补充。由于可以充分利用低频率通信(如微波通信等)未占用的大量高频段资源，毫米波通信能够获得更高的信道容量。另外，由于较高的传播损耗，毫米波通信更适用于小基站通信场景，这与5G通信的理念也是不谋而合的。另一方面，当毫米波被用于移动网络通信时，它带来的性能提升会高度依赖于多址接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非正交多址接入的毫米波通信(mmWave-NOMA)系统中能效功率分配方法和波束成型方案，其特征在于包括以下步骤：/n(1)建立mmWave-NOMA系统的系统模型，该系统模型包括一个装配单个射频模块和N根接收天线的基站和两个单发射天线用户，然后对毫米波信道进行建模。/n(2)考虑最大化上述系统的能量效率，即两个用户的总瞬时速率与系统总功耗之比，其中系统总功耗由用户发射功率和静态电路功耗两部分组成，根据两种不同的解码顺序，联合优化用户的发射功率和基站的接收波束成型矢量，分别建立相应的优化问题并将上述问题分解为功率分配子问题和波束成型子问题，其中引入波束成型增益作为新的优化变量得到功...

【技术特征摘要】
1.一种基于非正交多址接入的毫米波通信(mmWave-NOMA)系统中能效功率分配方法和波束成型方案，其特征在于包括以下步骤：
(1)建立mmWave-NOMA系统的系统模型，该系统模型包括一个装配单个射频模块和N根接收天线的基站和两个单发射天线用户，然后对毫米波信道进行建模。
(2)考虑最大化上述系统的能量效率，即两个用户的总瞬时速率与系统总功耗之比，其中系统总功耗由用户发射功率和静态电路功耗两部分组成，根据两种不同的解码顺序，联合优化用户的发射功率和基站的接收波束成型矢量，分别建立相应的优化问题并将上述问题分解为功率分配子问题和波束成型子问题，其中引入波束成型增益作为新的优化变量得到功率分配子问题，然后在波束成型子问题中求解次优的接收波束成型矢量。
(3)利用凸优化工具来求解功率分配子问题的最优解，并判断最优解码顺序，然后根据上一步得到的结果建立相应的波束成型子问题，通过凸松弛算法来获得次优的波束成型设计方案；
(4)将上一步求得...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞湘宾，许方铖，文犇犇，滕涛，杜雨衡，黎宁，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32