[发明专利]一种基于NOMA技术中互补几何规划问题的解决方法

权利要求书

1.一种基于NOMA技术中互补几何规划问题的解决方法方法，其特征在于包括下述步骤：

【步骤1】假设带宽为B，分为N个子信道B＝{1,…N}，被分配到子网s子信道n的用户k_s所得到基站(BS)的信道增益为：

其中为衰减因数，为该用户到基站的半径距离，λ为信道衰减指数；

当使用NOMA技术时，首先将各个用户按照信道增益增序排列如下|h₁,n|＜|h₂,n|＜...＜|h_K,n|,利用SIC算法在子信道n中，索引值为i的k_s用户移除其他用户(j≠i且j＜i)的干扰，对于剩下用户的干扰，k_s用户则不能移除索引值为j＞i用户的干扰，因此，用户k_s的SINR表示为：

其中β_i,n为第i个用户在子信道n的功率分配因数，σ²为噪声，可得用户k_s的传输速率为：

每一个子网s∈S都有一个要求的子网最低传输速率用来保障服务质量，表示为：

假设β＝[β₁,...,β_S]为全部用户的功率分配因数，那么最小发射功率的优化问题表示为：

将问题转换成不等式约束和等式约束均为正项式的互补几何规划问题；

假设可得：

由公式(6)可得，公式(5)写作：

【步骤2】此时应用CGP，假设t₁为迭代次数，每次迭代中，非凸的函数通过松弛近似的写成凸的部分，在t₁次迭代中可写为：

其中，对于所有i和n∈N：

鉴于(8)-(12)，公式(5)的优化问题在t₁的迭代中表示为以下凸优化问题的形式：

用CVX进行求解；

【步骤4】利用MATLAB进行仿真，将第t次的解与t-1次的解进行对比，当第t次的解与t-1次的解的差值小于阈值，则停止迭代；具体迭代步骤为：

【步骤4.1】初始化；令t₁＝1,β(t₁)＝[1],其中1为向量C^1×K；

【步骤4.2】迭代基于公式(9)-(12)更新s_i,n(t₁),g_j,n(t₁),r_i,n(t₁),和z_i,n(t₁)；

【步骤4.3】利用CVX从公式(13)中得到最优解β^*(t₁)；

【步骤4.4】判定条件为||β^*(t₁)-β^*(t₁-1)||≤ε₁，其中ε₁为两次解差的绝对值，如满足判定条件，则进入【步骤5】，如不满足判定条件，跳转至【步骤4.2】继续迭代；

【步骤5】如果满足判定将解取出，得到该非凸问题在一定精度下的最优解。