[发明专利]适用于5G网络NOMA系统的注水功率分配优化方法

摘要

本发明提供一种适用于5G网络NOMA系统的注水功率分配优化方法，基站根据覆盖范围、用户分布及用户数M，将子载波的功率划分成M个功率区块，构建每个子载波的功率区块向量，构建由N个子载波为行、M个用户的功率区块为列组成的子载波功率分配矩阵；基于子载波功率分配矩阵，将功率分配优化目标确定为在第k个功率区块获得子载波的最大传输速率；将未分配的功率区块的功率分配为0，已分配的功率区块中信噪比最差的功率分配为最小功率，采用线性注水功率分配算法，计算得到同一子载波上所有功率区块的功率；进而计算得到所有用户在各子载波上的功率。本发明能够实现各用户在各子载波上的功率分配的快速及优化，提高整个通信系统的性能。

主权项

1.一种适用于5G网络NOMA系统的注水功率分配优化方法，其特征在于，包括：根据用户数M，将子载波i的功率Pi划分成M个功率区块；构建以N个子载波为行、M个用户的功率区块为列组成的子载波功率分配矩阵：其中，Dij表示在子载波i上，用户k分配的功率区块，i∈{1，2，…，N}，k∈{1，2，...，M}；确定功率分配优化目标为在第k个功率区块获得子载波i的最大传输速率，采用线性注水功率分配算法计算同一子载波上各功率区块的功率，包括：将未分配的功率区块的功率分配为0，将已分配的功率区块中信噪比最差的功率分配为接收端解调所需最小功率，剩余的功率通过以下公式计算得到：其中，h_j为基站到用户j的信道增益，m为用户m，p_j为第j个子载波上分配的功率，a为对应用户k的第k列功率区块中信噪比最差的子载波编号；为子载波a的干扰噪声的方差，为子载波n的干扰噪声的方差，是子载波a上第k个功率区块的信道增益，是子载波n上第k个功率区块的信道增益。