[发明专利]一种基于NOMA的5G移动通信资源分配方法

说明书

本发明提供了一种基于NOMA的5G移动通信资源分配方法，包括如下步骤：步骤1，设定5G移动通信场景，并进行信道状态信息采集；步骤2，比较信道功率增益大小，确定强用户和弱用户，计算得到强用户的最优的发送功率和弱用户的最优发送功率；步骤3，比较发送功率与有效干扰功率限制，确定大小关系；步骤4，基于步骤2与3的比较结果，进行场景分类；步骤5，基于场景分类的结果，进行功率分配；步骤6，输出发送功率。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种基于NOMA的5G移动通信资源分配方法。

背景技术

D2D(Device-to-Device)通信使得临近的通信器件能够在不需要基础设施支持的条件下直接进行通信，从而能够降低基站与核心网的负载。NOMA(Non-OrthogonalMultiple Access，非正交多址接入)技术允许多个用户通过功率域的复用与SIC(Successive Interference Cancellation，串行干扰消除)来共享相同的时频通信资源，从而提高系统吞吐量与能量有效性。

结合D2D通信与NOMA能够极大提高未来无线通信系统的服务质量。然而，D2D通信会对传统蜂窝无线通信系统引入额外的干扰，同样的D2D通信本身也会面临来自传统蜂窝无线通信系统的干扰。因此，一个有待解决的关键问题是如何分配发送功率以协调D2D系统与传统蜂窝无线通信系统之间的干扰，同时在保证D2D用户不同的QoS要求的条件下最大化D2D组的信息速率。

发明内容

发明目的：为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于NOMA(非正交多址接入)的5G(第5代)移动通信资源分配方法，包括如下步骤：

步骤1，设定5G移动通信场景，并进行信道状态信息采集；

步骤2，比较信道功率增益大小，确定强用户和弱用户，计算得到强用户的最优的发送功率和弱用户的最优发送功率；

步骤3，比较发送功率与有效干扰功率限制，确定大小关系；

步骤4，基于步骤2与3的比较结果，进行场景分类；

步骤5，基于场景分类的结果，进行功率分配；

步骤6，输出发送功率。

步骤1包括：

步骤1-1，设定如下5G移动通信场景：包含一个基站BS以及三个以上的用户终端UT，设定其中有三个用户终端分别记为Tx，Rx1与Rx2，Tx，Rx1与Rx2形成设备至设备D2D通信组，D2D通信组中Tx为发送端，通过NOMA的方式传输信号给两个接收端Rx1与Rx2；

步骤1-2，采集信道状态信息：D2D通信组中的发送端Tx采集其与接收端Rx1与Rx2之间的信道状态信息h_i,i＝1,2，以及与基站BS之间的信道状态信息g，发送端Tx与接收端Rx1与Rx2的信道状态信息分别为h₁与h₂。

步骤2包括：

步骤2-1，Tx与Rx1间的信道功率增益为|h₁|²，Tx与Rx2间的信道功率增益为|h₂|²，如果信道功率增益|h₁|²＞|h₂|²，Rx1为强用户，Rx2为弱用户，|·|表示模运算；如果|h₁｜²＜｜h₂｜²，Rx2为强用户，Rx1为弱用户；

步骤2-2，设定Rx1为强用户，Rx2为弱用户，计算得到强用户的最优的发送功率和弱用户的最优发送功率。

步骤2-2包括：