[发明专利]一种考虑SIC能耗的两用户NOMA下行能效优化方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更具体地，涉及一种考虑SIC能耗的两用户NOMA下行链路能效优化方法。

背景技术

面对流量需求的增长和频谱资源的匮乏，NOMA(Non-orthogonal Multiple Access，非正交多址接入)技术作为一种功率域复用技术，以其在系统容量和频谱利用率的优势而成为下一代移动通信多址技术的热门候选之一。不同于4G系统中的频谱资源由一个用户单独占有，NOMA系统将同样的频谱资源分配给多个用户，并通过分配不同的功率系数来实现功率域复用。信道条件较好的用户通过执行SIC(Successive Interference Cancellation，连续干扰消除)来消除来自其他用户的干扰，从而极大的增加系统的总容量。

节能减排、降低功耗的绿色通信作为下一代移动通信的要求需要进行NOMA系统能效优化的工作。传统的NOMA系统功率系数分配方案都是以系统总容量最大化为目标的，也缺少对于SIC信号处理部分能量消耗的考虑，因此按照传统的NOMA系统功率系数分配方案会使系统总能效较低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种考虑SIC能耗的两用户NOMA下行链路能效优化方法，其目的在于在保障系统总吞吐量的情况下提升NOMA系统的能效。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种考虑SIC能耗的两用户NOMA下行链路能效优化方法，包括如下步骤：

(1)BS(Base Station，基站)更新当前网络的基本信息，并根据当前网络信息获取基站发射功率P、小区中执行NOMA通信的两个用户与基站之间的信道条件，以及用户接收机为执行SIC所需要进行复用信号分离的信号差门限阈值θ；

(2)根据两个用户中信道条件较好的用户的信道条件H₂、基站发射功率P以及所述信号差门限阈值θ确定能效最优的两个用户功率分配系数a₁和a₂；

a₁是指两个用户中信道条件较差的用户的功率分配系数，a₂是两个用户中信道条件较好的用户的功率分配系数；

(3)按照上述两个用户功率分配系数对两个用户进行功率分配，为信道条件较差的用户1分配a₁P，为信道条件较好的用户2分配a₂P，由此获得最大能效。

优选地，上述考虑SIC能耗的两用户NOMA下行链路能效优化方法，其步骤(2)包括如下子步骤：

(2.1)比较两个用户的信道条件，确定信道条件好的用户为用户2，其信道条件为H₂；

(2.2)根据所述信道条件H₂、基站发射功率P以及信号差门限阈值θ确定能效最优的两个用户功率分配系数a₁和a₂；

其中，n是指用户热噪声；a₁+a₂＝1。

优选地，上述考虑SIC能耗的两用户NOMA下行链路能效优化方法，其步骤(2.2)包括如下子步骤：

(2.2.1)基站同时对两个用户传输相互叠加的信号，

用户1接收到的信号

用户2接收到的信号

其中，n₁为用户1的热噪声，n₂为用户2热噪声；n₁，n₂～CN(0，1)，n₁＝n₂＝n；其中，s₁为发送基站给用户1的信息，s₂为基站发送给用户2的信息；

(2.2.2)由用户2执行SIC，先解码用户1的信息，将用户1的信息从相互叠加的信号中移除后再解码用户2自身的信息；

由此，用户1不需要执行SIC，因而降低了用户1在SIC信号处理上的能耗；

(2.2.3)获取用户2的中断概率

在NOMA中，为了接收机顺利执行SIC，需满足a₁＞a₂，用户2有一定的中断概率；即两个用户功率分配系数差越大，用户2越容易执行SIC；两个用户功率分配系数差越小，用户2越难执行SIC，并有一定概率产生中断；

(2.2.4)获取两个用户的数据速率：