[发明专利]非正交多址空地协同通信系统中资源分配方法及装置

说明书

本发明提供了一种非正交多址空地协同通信系统中资源分配方法及装置，涉及无线通信的技术领域，该方法包括获取通信网络中多个用户的信道信息，其中，通信网络的通信设备包括至少一个卫星和至少一个基站，信道信息包括卫星信道的信道信息和基站信道的信道信息；基于信道信息，构建目标函数，以及构建目标函数的约束条件；基于约束条件对目标函数进行最优求解，以根据最优求解结果确定以下功率分配方式：卫星的最优功率分配方式，基站的每个NOMA分组内的最优功率分配方式，基站的多个NOMA分组间的最优功率分配方式，本发明缓解了基于非正交多址空地协同通信系统中存在的同频干扰的技术问题。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种非正交多址空地协同通信系统中资源分配方法及装置。

背景技术

迅速增长的通信数据给下一代无线通信网络带来了越来越多的挑战，截止2020年，无线通信数据的增长预计将达到1000倍。最近，多址通信技术中非正交多址通信技术(NOMA)开始受到更多关注。相对于传统正交多址通信，非正交多址通信能够实现更高的频谱效率，更好的系统性能。

通信网络中，地面网络能够提供低成本高带宽服务，卫星网络可以为无法被地面基站服务的用户提供更全面的覆盖。在下一代无线通信中，卫星通信被考虑用于保障无线通信服务的全覆盖，并且已经被纳入5G第二阶段的计划。因此空地协同通信将成为未来通信中的重要议题。由于非正交多址技术能够实现更好的系统性能，因而基于非正交多址的空地协同通信系统在未来无线通信中具有较大前景。

在基于非正交多址的空地协同通信系统中，卫星网络和地面网络共同覆盖用户，考虑频谱共享的情况下，卫星网络和地面网络之间，以及卫星网络与地面网络各自内部用户之间，都将存在同频干扰。如何进行合理的功率分配，以减少干扰影响，优化系统性能，将成为基于非正交多址的空地协同通信系统中亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非正交多址空地协同通信系统中资源分配方法及装置，以缓解基于非正交多址的空地协同通信系统中存在的同频干扰技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种非正交多址空地协同通信系统中资源分配方法，包括：

获取通信网络中多个用户的信道信息，其中，所述通信网络的通信设备包括至少一个卫星和至少一个基站，所述信道信息包括卫星信道的信道信息和基站信道的信道信息；

基于所述信道信息，构建目标函数，以及构建所述目标函数的约束条件；

基于所述约束条件对所述目标函数进行最优求解，以根据最优求解结果确定以下功率分配方式：所述卫星的最优功率分配方式，所述基站的每个NOMA分组内的最优功率分配方式，所述基站的多个NOMA分组间的最优功率分配方式。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，基于所述信道信息，构建目标函数，包括：基于所述信道信息，分别构建第一目标函数、第二目标函数和第三目标函数，其中，所述第一目标函数用于确定所述卫星的最优功率分配方式，所述第二目标函数用于确定每个所述NOMA分组内的最优功率分配方式，所述第三目标函数用于确定所述多个NOMA分组间的最优功率分配方式；

构建所述目标函数的约束条件，包括：分别构建第一组约束条件、第二组约束条件、第三组约束条件。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，基于所述约束条件对所述目标函数进行最优求解，包括：

以所述多个NOMA分组间的初始功率分配方式作为所述多个NOMA分组间在当前时刻的功率分配方式，反复执行下述步骤，直至满足迭代停止条件，

基于所述多个NOMA分组间在当前时刻的功率分配方式，使用所述第一组约束条件和所述第一目标函数计算所述卫星在当前时刻的功率分配方式；