[发明专利]基于功率分配的NOMA两用户下行链路的译码方法

说明书

本发明涉及一种基于功率分配的NOMA两用户下行链路的译码方法，包括以下步骤：步骤S1:基站产生待发送两用户信号，并对用户信号进行LDPC信道编码；步骤S2:采用基于公平系数功率分配优化算法和中断概率的功率分配优化算法，通过改变公平系数和中断概率数值，得到两用户功率的最佳分配；步骤S3:对两用户信号进行调制，调制后的用户信号通过信道到达用户1和用户2接收端；步骤S4:接收端采用SIC策略来解码不同用户信号。本发明在基站总功率不变时，可以显著降低系统的误码率，具有低复杂度且高效的译码性能。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于功率分配的NOMA两用户下行链路的译码方法。

背景技术

非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)技术已被公认为是第五代(5th-Generation，5G)无线网络的关键技术之一。与传统的正交多址接入(OrthogonalMultiple Access，OMA)技术相比，NOMA技术通过功率域复用，能够利用相同的时间和频率来提供更高的频谱效率和系统容量。然而，NOMA系统接收端接收到的用户信号是非正交叠加，不同的用户信号之间存在严重的干扰，导致接收端译码难度大大增加。在NOMA系统中，接收机利用连续干扰删除(Successive Interference Cancellation，SIC)技术来避免同道干扰从而获取期望信号。然而实际的无线系统总是使用有限长度的信道码。传统的SIC算法会在NOMA系统中引入严重的错误传播，从而损害系统性能。同时基站对用户功率的分配大小也影响用户间的干扰程度和接收端解码复杂度和准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于功率分配的NOMA两用户下行链路的译码方法，在基站总功率不变时，可以显著降低系统的误码率，具有低复杂度且高效的译码性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于功率分配的NOMA两用户下行链路的译码方法，包括以下步骤：

步骤S1:基站产生待发送两用户信号，并对用户信号进行LDPC信道编码；

步骤S2:采用基于公平系数功率分配优化算法和中断概率的功率分配优化算法，通过改变公平系数和中断概率数值，得到两用户功率的最佳分配；

步骤S3:对两用户信号进行调制，调制后的用户信号通过信道到达用户1和用户2接收端；

步骤S4:接收端采用SIC策略来解码不同用户信号。

进一步的，所述基于公平系数功率分配优化算法，具体为：

(1)设用户1是距离基站近的用户，也就是用户1的信道条件好，用户2是距离基站远的用户，也就是用户2的信道条件差，用户1、2的吞吐量可以表示为：

其系统的总吞吐量为R＝R₁+R₂

定义公平系数F：

公平系数表明系统容量在每个用户之间共享的程度，当F越接近1时，代表用户间的吞吐量越接近；

在满足系统给定的公平系数F'指标下，最大化系统总吞吐量：

P是基站发射的总功率；

用户1和用户2分配的功率为P₁和P₂，功率分配因子为α，则

P₁＝α×P，P₂＝(1-α)×P