[发明专利]NOMA系统中基于信道噪声比改进的多用户-多载波匹配方法

说明书

本发明提供一种NOMA系统中基于信道噪声比改进的多用户‑多载波匹配方法，在最大化系统能量效率的同时降低资源配置的复杂度，解决了多信道‑多用户匹配问题复杂度较高的问题。可以根据多用户部分信道情况进行快速的使信道和用户进行匹配，具有重要的实际作用，通过时时更新偏好表避免陷入局部最优解的情况，提高了匹配的稳定性和传统的匹配算法相比，可以远远提高了匹配的效率。

技术领域

本发明涉及多用户无线通信技术领域，尤其涉及一种NOMA系统中基于信道噪声比改进的多用户-多载波匹配方法。

背景技术

OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess,OFDMA)技术在第四代移动通信系统的广泛应用，仍然无法满足第五代移动通信巨大的移动数据速率的要求，NOMA(Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA)技术应运而生。NOMA技术采用了叠加编码(SuperpositionCoding，SC)和串行干扰消除(SuccessiveInterferenceCancellation,SIC)技术使得多个用户共享同一资源，如时间、频率等资源，从而极大得提升系统的吞吐量和能量效率。NOMA天生适合部署海量接入的多用户系统，为了进一步提高系统的能量效率，我们考虑同一用户可以占用多个子载波的情况，但解决次多用户-多载波的匹配问题难度较大。CSI未全部已知的条件下多信道-多用户匹配问题，一般采取婚姻匹配算法，复杂度一般较高。因此，解决多信道-多用户匹配问题复杂度较高的问题就显得尤为重要了。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种NOMA系统中基于信道噪声比改进的多用户-多载波匹配方法，在最大化系统能量效率的同时降低资源配置的复杂度，解决了多信道-多用户匹配问题复杂度较高的问题。

本发明提供一种NOMA系统中基于信道噪声比改进的多用户-多载波匹配方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：基站获取非理想信道状态信息，根据含有误差的信道状态信息，得到每个用户对于每个信道的CRN矩阵H；其中CRN的定义如下：其中表示用户m在信道n上的总衰落系数的估计值，表示噪声的功率；

步骤2：BS根据矩阵H建立每个用户对不同信道的偏好表Pf；初始化未分配信道的用户集U_un；暂删除用户信息表U_pun；

步骤3：从矩阵H中，找出CRN值最大的用户usr；在偏好表Pf中找出用户usr当前优先级最高的信道chan；用户usr向信道chan提出申请；

步骤4：用户usr申请信道chan；

步骤5：删除信道chan中多余的用户；

步骤6：重复步骤3、步骤4、步骤5，直到所有的信道和用户都分配完。

进一步改进在于：所述步骤4中用户usr申请信道chan时分为两步进行，具体步骤如下：

步骤4-1：当chan信道未到达信道用户数的上限Sub_Umax时，直接将该用户放到chan信道的末端，即其中，代表用户m与信道n相匹配，代表用户集与信道n相匹配，与此同时，删除用户usr的偏好表中的信道chan，H(1,usr)置空；

步骤4-2：chan信道达到上限时，根据定义三的原则选择集合个数为Sub_Umax的子集中使得匹配为最优稳定匹配的用户集合；删除多余用户占用的信道chan。

进一步改进在于：所述步骤5中删除信道chan中多余的用户分为两步，具体步骤如下：

步骤5-1：如果删除的多余用户已在U_pun，统计该用户占用的信道数，不满足占用最大信道数，则还原数据至H；否则，直接从U_pun删除；