[发明专利]一种应用于NOMA中的功率分配系统及功率分配方法

说明书

本发明涉及一种应用于NOMA中的功率分配系统及功率分配方法，其中，所述系统包括基本信息获取模块，用于读取用户信道状态信息、用户目标信干噪比以及用户分组结果；用户目标速率计算模块，用于计算已经成功分组的用户组中用户的目标速率；组内最小功率计算模块，用于在用户速率大于所述目标速率的前提下，计算每个用户组的预编码矢量，以求得每个用户组所需的最小功率；最小功率分配模块，用于计算每个用户组内用户的功率分配因子，并根据所述功率分配因子将用户组所需的最小功率在用户之间进行分配；功率分配结果输出模块，用于输出每个用户组中的功率分配结果。本发明提供的技术方案，能够支持同组用户所消耗总功率最小的功率分配机制。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种应用于NOMA中的功率分配系统及功率分配方法。

背景技术

在无线通信系统中，随着用户需求的不断提高，用户数目的不断增加，智能终端普及诸如物联网、人工智能、虚拟现实等技术的发展，无线通信速率不能满足未来需求，因而需要对资源进行复用，满足多用户接入的需求。

多用户接入技术主要分为正交多址接入技术(Orthogonal Multiple Access,OMA)和非正交多址接入技术(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)。但是OMA并不能满足下一代移动通信爆炸式增长的用户需求，因此，关于NOMA的研究成为一个热点。

NOMA,是指允许多个用户同时复用同一时域、频域或码域资源，对复用同一个资源的用户(即同组用户)在发射端分配不同功率，在接收端通过采用先进的串行干扰消除接收机(Successive Interference Receiver,SIC)对各个用户信号实现解调。

针对NOMA现有的研究成果中，对于功率分配机制已经有一定的研究。其主要思想是对一定的功率进行用户组内固定比例分配(类型1，Type 1)，或是对组内用户进行动态的功率分配(类型2，Type2)。

在类型1的功率分配机制中，基站端获知用户信道状态信息，根据一定时间内信道状态的平均值。将用户信道状态平均值在该时间段内信道状态，根据同组用户信道状态强弱，对强用户分配一个固定的功率分配因子β₁，对弱信道用户分配固定的功率分配因子β₂。且满足β₁+β₂＝1。且在该时间段内，功率分配因子是固定的。这样做降低了接收机解调的复杂度，但是，固定的功率分配因子不能够根据用户信道状态情况的变化而变化，对于系统容量的提升造成了一定的限制。

在类型2的功率分配机制中，同组用户中的功率分配因子随着瞬时用户信道状态而变化，现常用的功率分配方式可以根据用户信道状态变化实时改变功率分配因子，主要的动态功率分配机制主要有基于注水算法的功率分配机制，基于TTPA的功率分配机制等，可以较好提高系统容量，但是这类功率分配机制都是根据给定的功率进行分配，并没有求出满足用户速率的最小功率。

针对上述应用于NOMA的功率分配机制，都是对给定的功率进行组内用户功率分配，并没有支持同组用户所消耗总功率最小的功率分配机制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于NOMA中的功率分配系统及功率分配方法，能够支持同组用户所消耗总功率最小的功率分配机制。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于NOMA中的功率分配系统，所述系统包括基本信息获取模块、用户目标速率计算模块、组内最小功率计算模块、最小功率分配模块以及功率分配结果输出模块，其中：

所述基本信息获取模块，用于在用户分组及功率分配周期到来时，读取用户信道状态信息、用户目标信干噪比以及用户分组结果，并统计已经成功分组的用户组；

所述用户目标速率计算模块，用于计算已经成功分组的用户组中用户的目标速率；