[发明专利]联合用户分组与功率分配方法以及使用所述方法的基站

说明书

本发明提供一种联合用户分组与功率分配方法以及使用所述方法的基站，适用于合作式非正交多重接入(non‑orthogonal multiple access；NOMA)系统。本发明的方法包括下列步骤：依据基站与K个用户装置之间的K个信道增益对用户装置进行排序，并建立包含K/2个用户装置的强用户候选者群组与包含K/2个用户装置的弱用户候选者群组；对该强用户候选者群组中的每一个与该弱用户候选者群组中的每一个进行配对，并同时计算各配对组合中两个用户装置对应的功率分配系数，以将该K个用户装置区分成K/2个群组；以及依据该K/2个群组对应的功率分配系数，传送讯息给该K个用户装置。

技术领域

本发明涉及一种联合用户分组(USER CLUSTERING)与功率分配方法，且特别涉及一种适用于下行链路合作式非正交多重接入(non-orthogonal multiple access；NOMA)系统中的联合用户分组与功率分配方法。

背景技术

由于非正交多重接入(non-orthogonal multiple access；NOMA)技术在相同带宽资源下可提供比传统正交多重接入技术更高的传输效率，其已被视为第五代无线通信系统的多重接入候选技术之一。

在NOMA系统当中，用户多工可以在传输端的功率域中进行，而后在接收端使用连续性干扰消除(successive interference cancellation；SIC)技术将多用户信号分离开来。具体而言，假设具有较差信道条件的用户装置为系统中的弱用户，而具有较佳信道条件的用户装置为系统中的强用户。为了能够在各个用户装置端正确地解调出基站传送的多用户信号，NOMA系统为弱用户配置较多的传输功率，使强用户可执行SIC技术解码出其本身的信号。值得注意的是，强用户在执行SIC程序期间，可检测出基站欲传送给弱用户的信号，故已有安排强用户充当基站与弱用户之间的中继节点技术，以改善弱用户的信号接收质量。

此技术主要是将合作式的通信系统架构与NOMA技术相结合，故又可称为合作式NOMA系统。然而，目前相关技术皆是假定合作式NOMA系统中的用户装置的传输功率为固定的，以简化性能分析。

除此之外，为了将NOMA系统应用到实际的环境当中，多重用户干扰亦为其中一个需要克服的问题。虽然已有将用户装置区分成多个群组来减轻多用户干扰的技术，但目前仍尚未有针对合作式NOMA系统中的用户装置提出相关的用户分组算法。

因此，在已知合作式NOMA系统可提升系统性能的情况下，如何在系统中将多个用户装置适当的分成多个群组，并同时提供功率分配系数方面的优化，实为本领域技术人员所关心的议题之一。

发明内容

本发明提供一种联合用户分组与功率分配方法，适用于合作式NOMA系统中一基站传送讯息给区分成N个群组的K个用户装置，其中K为大于等于2的偶数且N＝K/2。此方法包括下列步骤：依据基站与K个用户装置之间的信道增益由大至小对K个用户装置进行排序；设置排序靠前的N个用户装置为强用户候选者群组，且设置其他N个用户装置为弱用户候选者群组；将该强用户候选者群组中的每一个以一对一的方式与该弱用户候选者群组中的每一个配对，并同时计算各配对组合中两个用户装置对应的功率分配系数与传输功率，以将该K个用户装置区分成N个群组；以及依据配对完成后的该N个群组中用户装置对应的传输功率，传送讯息给该K个用户装置。