【技术实现步骤摘要】
一种基于NOMA的LEO卫星通信系统频点分配方法
[0001]本专利技术涉及低地球轨道卫星应用领域，具体涉及一种基于NOMA的LEO卫星通信系统频点分配方法。
技术介绍
[0002]卫星通信技术的发展为用户带了的更多的应用服务，随着全球物联网和互联网服务延伸、5G通信逐步商用，LEO卫星通信网络的研究成为业界讨论的热点话题。虽然LEO卫星网络有诸多优势，但是其可用的通信资源十分有限，这为LEO卫星资源分配带来了巨大的挑战。
[0003]在LEO卫星频点资源分配上，频率资源的短缺限制了系统容量并且导致系统内部的干扰，同时用户的分布特性使得资源分配更加复杂。在LEO卫星通信系统中，处于小区边缘的用户会面临着严重的共信道干扰。虽然研究人员通过频率复用和极化隔离等措施来降低边缘用户的干扰，但是有限的频率和极化资源仍然不能满足LEO卫星通信网络中的海量设备接入。非正交多址接入可以将同一资源分配给多个用户，相较于正交多址接入方式具有更高的系统容量和频谱效率，这恰好符合了未来网络爆炸性的数据增长和接入需求。在卫星通信系统中应用非正...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于NOMA的LEO卫星通信系统频点分配方法，其特征在于：步骤一，将小区边缘用户与小区中心用户配对组成NOMA集群；步骤二，定义用户对频点的占用情况为状态，系统为用户分配的频点为动作，用户在某一信道上的供需比或者供需方差当作奖励，利用Q
‑
Learning算法迭代出最优频点分配策略，为各边缘用户分配载波频点，从而与中心用户进行功率域复用，训练出最优频点分配策略；步骤三，以最大化NOMA集群传输速率为目标建立优化模型，根据优化模型求解NOMA集群内边缘用户与中心用户的功率分配因子。2.根据权利要求1所述的基于NOMA的LEO卫星通信系统频点分配方法，其特征在于：步骤一的中心用户与边缘用户配对方法为：当边缘用户处于2个波束覆盖重叠部分时，边缘用户可以与所在波束的任一中心用户配对并进行功率域复用，边缘用户载波将从中心用户所处波束的载波集合中选取；当边缘用户处于4个波束覆盖重叠部分时，边缘用户不与其他中心用户配对，单独为边缘用户分配一个频点。3.根据权利要求1所述的基于NOMA的LEO卫星通信系统频点分配方法，其特征在于：步骤二中定义状态包括：将边缘对频点的占用情况当作状态，构建状态S
t
：其中，矩阵行数N为边缘用户数量，列数K为可用频点数量，矩阵内w
n,k
＝{0,1}，w
n,k
＝1表示将频点k分配给边缘用户n，w
n,k
＝0则表示未分配；动作定义为：a
t
＝{m|m∈A(s)}动作的选取规则是从可用频点集合A(s)中以概率ε随机选取动作进行探索，以概率1
‑
ε选取最大Q值的动作进行利用；其中，A(s)为可用频点集合，m为从集合中选取并分配给边缘用户的载波频点，Q值为动作带来的奖励；将奖励函数定义为：通信资源富余时，通信资源匮乏时，通信资源匮乏时，其中，C
n
为用户的请求速率，为用户在载波k上的可达速率，B
k
为载波k的带宽，S为用户在载波k上的接收信号强度，N为用户在载波...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞，皮昭，周陬，仇洪冰，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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