[发明专利]一种非正交多址中的功率分配方法及装置

权利要求书

1.一种非正交多址中的功率分配方法，其特征在于，系统总带宽分为N_C个子带，每个子带的带宽为W，在任一子带b(1≤b≤N_C)上非正交复用的用户数为m，任一子带上最多复用N个用户，1≤m≤N；

所述的方法包括：对于任一子带，循环执行以下步骤：

S1、根据用户反馈到基站的信道信息确定每个用户的信道增益根据子带的带宽W、每个用户的信道增益、上一时刻分配的功率和窗口的时间长度t_c，计算出每个用户在所述任一子带上的平均速率根据每个用户的平均速率计算出每个用户的权重

S2、根据预设的判定准则，配对出所有的适合非正交多址接入的一个或多个第一用户分组将一个或多个第一用户分组确定为最优用户分组的待选集合；所述的准则为：对任意用户分组中按用户信道增益递减排序且相应用户权重为递增排序

S3、对于待选集合中的每个第一用户分组，计算每个第一用户分组的比例公平因子

S4、将比例公平因子最大的第一用户分组确定为最优用户分组，将所述任一子带分配给所述最优用户分组。

2.根据权利要求1所述的功率分配方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、根据用户反馈到基站的信道信息确定每个用户的信道增益

S12、根据子带的带宽、每个用户的信道增益和上一时刻分配的功率计算出每个用户的上一时刻t-1的吞吐率

S13、根据窗口时间长度t_e和每个用户的吞吐率，计算出每个用户在所述任一子带上的平均速率

S14、根据每个用户的平均速率计算出每个用户的权重

3.根据权利要求2所述的功率分配方法，其特征在于，所述步骤S12，按如下公式求上一时刻的吞吐率：

所述步骤S13，按如下公式计算平均速率：

4.根据权利要求3所述的功率分配方法，其特征在于，步骤S3包括：

对于待选集合中的每个第一用户分组，执行如下步骤：

S31、根据库恩-塔克条件对第一用户分组内的用户求解上行功率分配矢量；

S32、判断求得的上行功率分配矢量中的每一个向量是否都大于零；如果是，则执行步骤S33，否则该第一用户分组不适合以非正交多址方式接入，将该第一用户分组的比例公平因子设置为

S33、根据上下行转换公式将求得的上行功率分配矢量转换为下行功率分配矢量；

S34、判断求得的上行功率分配矢量中的功率值是否满足：

且

如果满足，则

否则，将该第一用户分组的比例公平因子设置为

5.根据权利要求4所述的功率分配方法，其特征在于，所述步骤S31中根据库恩-塔克(KKT)条件：

求解上行功率矢量q；

其中q∈R^m×1和μ∈R为拉格朗日系数，为用户的权重，为用户的权重减去用户的权重，P为子带b分配的功率；

根据上下行转换公式求解用户分组的下行功率分配矢量P，所述的上下行转换公式如下式所示：