[发明专利]一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法

权利要求书

1.一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，应用于单小区单天线基站多载波场景，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：基站给每个子信道上的每个用户分配初始化功率；

步骤二：所述基站获取用户的实时信道状态信息，且每个子信道上用户按照其信道条件由强到弱排列，同时基站根据用户的优先性要求分配给用户相应的权重系数；

步骤三：所述基站获取用户端由于非完美SIC导致的SIC误差以及信道干扰；

步骤四：所述基站依据分数转换和对偶转换方法获得分数转换因子和对偶转换因子，并通过迭代操作获得最优的功率分配方案，依据该方案分配给用户相应的功率。

2.根据权利要求1所述的一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步骤一中，每个用户获得的初始化功率为Ρ_n,k，则

p_n，k＝P_total/(N×K)

其中，Ρ_n,k表示第n个子信道上第k用户获得的功率，Ρ_total表示所述基站能够发射的总功率，N表示子信道数，K表示每个子信道上能支持的最大用户数。

3.根据权利要求2所述的一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，所述的子信道数N由所述基站可使用的总频带宽度B_total和每个子信道的频带宽度B_n决定，且N＝B_total/B_n。

4.根据权利要求1所述的一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步骤二中获取的用户实时信道状态信息包括大尺度衰落效应和小尺度衰落效应对用户的实时信道状态的影响，且每个子信道上用户按照其信道条件由强到弱排列。

5.根据权利要求1所述的一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步骤二中，所述的权重系数由用户本身的业务类型和优先性决定，每个用户对应一个权重系数，且用户按照其信道条件由优到劣排列后，分配在不同子信道上的用户依旧拥有其相应的速率权重系数，即w_k＝w_n,k＝w_n′,k，其中，w_n,k表示第n个子信道上第k用户的权重系数，w_n′,k表示第n′个子信道上第k用户的权重系数，w_k表示小区中第k用户的权重系数。

6.根据权利要求1所述的一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步骤三中，所述信道干扰是指所述基站到所述用户端的信道本身存在的干扰，表示为σ_z²，所述SIC误差针对第n个子信道上第k用户而言，表示如下：

其中，h_n,k表示第n个子信道上第k用户的信道情况，表示实际信号x_i与预估信号之间的差值，且满足即

7.根据权利要求1所述的一种基于非完美SIC的权重速率最优的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，步骤四中的迭代操作进一步包括

(1)根据步骤一中所述基站分配给用户的初始化功率，以及步骤三中的所述SIC误差和所述信道干扰σ_z²，得到初始化的对偶转换因子δ_n,k，δ_n,k表示如下

(2)根据(1)和步骤二中所述基站分配给用户的相应的权重系数w_n,k，得到初始化的分数转换因子θ_n,k，θ_n,k表示如下

(3)根据(1)和(2)，可得到相应的功率分配方案

其中，λ是通过二分法或次梯度方法搜寻出的，以保证功率分配满足基站总功率的限制，所述的基站总功率的限制是指分配给所有的用户的功率之和不能超过基站的发射总功率，即

(4)重复(1)-(3)，直到权重速率收敛，得到最优的功率分配方案。