[发明专利]一种基于非正交多址系统的多用户分组方法

说明书

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于非正交多址系统的多用户分组方法，包括：将用户根据信道增益排序并分组，对分组用户进行最优化组合，为最优化组合的用户分配子信道；本发明通过在各子信道上对小区内的各用户进行预分组，将小区内的用户有效地分配到各子信道上，在吞吐量局部最优的子信道功率分配方法基础上，进一步提高了系统的吞吐量。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于非正交多址系统的多用户分组方法。

技术背景

随着智慧城市的建设和物联网的快速发展，移动终端数量会出现井喷式的增加，促使了新一代的无线通信系统去满足社会快速的发展和人们日益增长的物质文化的需求。根据相关数据的统计，自2010年以来，无线通信流量每年以成倍的速度快速增加，这就意味着在几年后，无线通信流量将是2010年的上千倍，连接的移动终端也会成千上万倍的剧增。新一代移动通信技术—第五代移动通信技术将渗透到人们工作中的各行各业和生活中的方方面面，例如：远程医疗、远程教育、智慧交通、智能农业、移动办公、移动支付、智能家居、实时定位等。这些生活工作学习的需求，都对第五代移动通信技术提出了更高的要求，与第四代移动通信技术相比，除了在用户网络体验上进一步提升外，还将在连接数密度、能耗、成本、可靠性等方面进一步提升来满足未来万物互联的应用需求。

通信技术发展到今天，频谱资源越来越紧张，高频段资源开发不足，为了满足未来高速率的传输要求和万物互联的应用需求，进一步的提升频谱资源利用效率，科学家们正努力地研究新的技术。在这种背景下，日本的科学家们提出了非正交多址技术。

非正交多址接入技术是一种融合了时域、频域和功率域的新技术。非正交多址技术的基本原理是发送端将多个用户的信号复用在同一时频资源块下，主动引入多址干扰，接收端通过串行或并行干扰消除接收机实现对多用户信号进行正确地解调，相比于正交多址，该技术有效地提升了系统的吞吐量和频谱效率。

在非正交多址系统中，发送端基于OFDM技术将总的可用资源划分为多个时域和频域正交的子信道，在每个子信道上，多个用户信号通过功率复用的方式叠加在一起，子信道内的功率分配方法只能实现局部的最优吞吐量性能，为了更好地提高系统吞吐量，需要采用合理的多用户分组方法，在各子信道上对小区内的各用户进行分组，合理的用户分组方法可以有效地提高系统的吞吐量。如何将小区内的用户组合在一起，并有效地分配到各子信道上，是本发明所要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于非正交多址系统的多用户分组方法，包括：

将用户根据信道增益排序并分组；

对分组用户进行最优化组合；

为最优化组合的用户分配子信道。

优选的，所述将用户根据信道增益排序并分组包括：

将用户按照信道增益的大小降序排列；

将用户分为N_max组，其中N_max为当前子信道可以复用的最大用户数，相邻用户间前一组的用户数量总是与后一组用户数量相等比后一组用户数量或者少一个。

优选的，所述对分组用户进行分组的最优化包括：

第一次分配时将第一组的第一个用户与第二组的第一个用户组合成最优组合，之后将第一组的用户按照排列顺序与第二组的候选用户进行组合，计算组合的加权吞吐量积，将加权吞吐量积最大的用户组作为前两组的最优组合；

将前两组的最优组合与第三组的候选用户进行组合，并将加权吞吐量积最大的用户组作为前三组的最优组合，以此类推，直到所有的组都组合完，形成一个最优的组合。

优选的，所述候选用户为该组中未分配用户中信道增益最大的用户，当没有未分配用户时，候选用户为分配次数相同的用户中信道增益最大的用户的集合。