[发明专利]一种NOMA的自适应比特功率分配方法

权利要求书

1.一种NOMA的自适应比特功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据自适应等效子载波分配算法，得到第k个用户占用的等效子载波数N；

根据信道增益的大小，按子载波增益排序后连续划分分块方式，将排序后的子载波连续划分成B个等效子载波；

计算单用户等效子载波信道增益；

最后利用greedy算法对生成的等效子载波进行单用户自适应比特功率分配；

利用greedy算法对生成的等效子载波进行单用户自适应比特功率分配：

(1)确定第k个用户进行等效子载波分块后每个等效子载波所包含的子载波数目X_a，并得到所需的等效子载波数目N，k＝1,2…K，K为总的用户数；

(2)按照各个等效子载波增益值，求出第k个用户占用的N个等效子载波的信噪比

其中，p_i表示第k个用户在第i个等效子载波上的总发送功率，|y_i|²表示第k个用户在第i个等效子载波上传输增益模的平方，σ²是第k个用户在第i个等效子载波中高斯噪声的方差；

(3)由各个等效子载波的信噪比SNR_i对各个子载波分配初始比特数目，即

其中，b_i表示第i个等效子载波中一个子载波上的比特数，D为信噪比差额，表示的是实际发送速率和信道容量之间有一个差值；则第i个等效子载波上被分配的初始比特总数目为

香农信道容量公式为

其中，R_i为第i个等效子载波的传输速率，C_i为第i个等效子载波的信道容量，W_i为第i个等效子载波的信道带宽；对于QAM调制方式，误码率P_e计算公式为

其中，e为自然底数；

由公式(2)和(4)得

其中，BER_target为目标误码率；

(4)、由公式(1)和(2)得到传输比特数目为b′_i的第i个等效子载波的每个子载波的发送信号功率p_i为

传输比特数目为b_i′的第i个等效子载波发送总功率为

(5)、由式计算出已经分配的比特数，B_total为当前已分配的比特数，再与传输速率R_b进行比较；如果B_total＝R_b，分配过程结束；否则：如果B_total＜R_b，转到步骤(6)；如果B_total＞R_b，转到步骤(7)；

(6)、找出I＝{i|b′_i+d·X_a≤6·X_a,i＝1,2…B}，这个集合包含着所有能够继续增加d·X_a个比特的等效子载波，d为比特分配步长；计算集合I中每个等效子载波增加d·X_a个比特时，为达到目标误码率所需要增加的发送功率

其中f(b)表示等效子载波传输速率为b比特/符号时，为达到目标误码率所需要的传输功率，即取功率增量最小的等效子载波i′，将第i′个等效子载波增加d·X_a个比特；增加之后比特数为b′_i＝b′_i′+d·X_a，传输比特数目为b_i′的第i′个等效子载波发送总功率更新为p′_i′表示更新前第i′个等效子载波的发送功率，为达到目标误码率第i′个等效子载波所需要增加的发送功率；返回步骤(5)；

(7)、找出I＝{i|b′_i-d·X_a≥0,i＝1,2…B}，这个集合包含所有能够继续减少d·X_a个比特的等效子载波；计算集合I中每个子载波减少d·X_a个比特时，为达到目标误码率所需要减少的发送功率

取功率减少量最大的子载波i′，将第i′个子载波减少d·X_a个比特，减小之后比特数为b′_i＝b_i′′-d·X_a，传输比特数目为b_i′的第i′个等效子载波发送总功率更新为为达到目标误码率第i′个等效子载波所需要减少的发送功率；返回步骤(5)。