[发明专利]基于NOMA的全双工中继协作通信系统性能优化方法

权利要求书

1.一种基于NOMA的全双工中继协作通信系统性能优化方法，其特征在于，所述基于NOMA的全双工中继协作通信系统性能优化方法包括：

第一步，基站以广播的形式发送叠加编码给中继节点和近端用户；

第二步，中继节点译码接收信号并重新编码转发，中继节点从接收信号中译码近端用户和远端用户的信号；中继节点根据新的功率分配因子重新编码译码后的信号，并将编码后的混合信号广播给远端用户和近端用户；

第三步，基站和中继节点采用最大比传输的方式对信号进行预编码后发送给近端用户，近端用户接收来自协作链路和直达链路的信号；

第四步，近端用户、远端用户译码接收信号，近端用户采用SIC的方法译码接收信号；远端用户直接译码自身的信号；

第五步，最小化系统中断概率和最大化系统最小可达速率；

所述第五步中的最小化系统中断概率时最优中继功率分配是按照下式进行的：

其中：

A＝λ_srP_s(1-α₁-α₁γ_2,T)；

B＝γ_2,Tkλ_LI；

其中，是最优中继功率，λ_sr是基站到中继节点的信道方差，P_s是基站处的发射功率，α₁是基站处分配给近端用户的功率因子，γ_2,T是远端用户译码自身信号的目标信干噪比，k是全双工自干扰消除因子，λ_LI是中继节点采用全双工模式通信时的自干扰信道方差，δ_r²是中继节点处的噪声方差，λ_r2是中继节点到远端用户的信道方差；

所述第五步中的最大化系统最小速率是按照下式进行的：

其中，表示中继节点的最优功率分配，表示基站处近端用户的最优功率分配因子，α₁表示基站处近端用户的功率分配因子，P_s表示基站处功率，h_s1表示基站到近端用户的信道增益，δ₁²表示近端用户的噪声方差，h_sr表示基站到中继节点的信道增益，k是全双工自干扰消除因子，P_r表示中继节点的发射功率，h_LI表示全双工中继节点的环路自干扰信道增益，δ_r²是中继节点处的噪声方差，h_r2表示中继节点到远端用户的信道增益，δ₂²是远端用户的噪声方差，|·|²表示取绝对值的平方操作，min(·)表示取最小值的操作。