[发明专利]一种NOMA系统中的功率分配方法及装置

权利要求书

1.一种NOMA系统中的功率分配方法，所述NOMA系统中有N个子载波和K个移动设备，所述K个移动设备中的每一个在N个子载波的全部或部分子载波上进行发送，其特征在于：

建立系统功率优化目标函数其中，表示移动设备集合中的第k个移动设备，表示子载波集合中的第n个子载波，p_k,n表示第n个子载波上第k个移动设备的发送功率；所述系统功率优化目标函数受限于多个约束条件，所述多个约束条件包括第一约束条件移动设备最低速率需求、第二约束条件单个子载波上移动设备叠加限制数和第三约束条件SIC基本要求，其中，所述第一约束条件移动设备最低速率需求表达为

h_k,n表示移动设备k在子载波n上的信道增益，(M_k)_n表示移动设备k在子载波n上按h_k,n升序排序后的序位，j∈{M_j:(M_j)_n＜(M_k)_n}表示子载波n上的所有比序位(M_k)_n小的移动设备集合中的第j个移动设备，p_j,n表示移动设备j在子载波n上的发送功率，h_j,n表示移动设备j在子载波n上的信道增益，z表示信道噪声；所述第二约束条件单个子载波上移动设备叠加限制数表达为L表示子载波n上允许叠加的最大移动设备数目；所述第三约束条件SIC基本要求表达为|h_k,n|²≤|h_k′,n|²，p_k′,n表示移动设备k′在子载波n上的发送功率，h_k′,n表示移动设备k′在子载波n上的信道增益；基于所述目标函数及其所述多个约束条件中的部分约束条件进行凸松弛处理，获得凸松弛后的函数解，其中，所述凸松弛处理包括用速率变量替换功率变量后所得函数为：

其中，(i)′_n表示在子载波n上序号为i的移动设备，(M_k)_n表示移动设备k在子载波n上按h_k,n升序排序后的序位，

并且其中，所述替换功率变量后函数的约束条件为

其中，R_k,n表示移动设备k在子载波n上的发送速率；

对所述凸松弛处理所得函数求解P^*；

判断所述凸松弛后的函数解是否同时满足所述多个约束条件中的部分约束条件以外的其他约束条件，若同时满足所述其他约束条件，则所述函数解为原目标函数最优解，若不同时满足所述其他约束条件，则调整子载波中的一个或多个参数，使所述凸松弛后的函数解满足所述其他约束条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于，判断凸松弛后函数的解P^*是否满足所述多个约束条件中的第二和第三约束条件，若满足，则P^*为所述系统功率优化目标函数解；若不满足第二约束条件，则从子载波集合N中选择不满足所述第二约束条件的子载波，并对在其上发送的移动设备数量进行缩减。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征还在于，所述缩减包括对移动设备进行第一优先级排序，按照所述第一优先级排序对移动设备进行置零操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征还在于，所述第一优先级排序包括以移动设备k在子载波n上的传输速率与最小传输速率需求的比值进行排序。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征还在于，判断经由置零操作的移动设备是否满足第一约束条件，若不满足，则加大所述移动设备发送功率值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征还在于，所述加大移动设备发送功率值包括使用二分法调整发送功率，使得所述移动设备同时满足多个约束条件中的第一约束条件和第二约束条件。