[发明专利]机会式NOMA协作多播中继选择方法

说明书

本发明公开了机会式NOMA协作多播中继选择方法，基站发送由各用户信息形成的混合消息，所述混合消息通过各用户消息按照一对一映射准则实现；确定根据接收到的混合消息利用映射准则正确解码出用户信息的多播用户，根据基站与所述多播用户之间的信道增益构建多播用户候选集；采用最大最小中继选择方法或最大加权谐波平均中继选择方法从多播用户候选集中选择中继节点。发明采用映射准则对用户信息进行编码和解码，方法复杂度更低；并且明显达到了在第一时隙从基站传输到任意中继的最优公共中断概率(Common Outage Probability,COP)。

技术领域

本发明属于机会式NOMA通信技术领域，具体涉及机会式NOMA协作多播中继选择方法。

背景技术

非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)由于比传统正交多址(OMA)具有更高的频谱效率，近年来备受关注，被认为是未来移动通信网络中很有前途的多址方案。

为了保证用户的公平性，NOMA总是在较弱信道条件下给用户分配更多的功率，因此其性能会受到这些较弱信道的限制。为了提高NOMA的性能，现有技术引入了用户协作，在此基础上，通过解码转发(DF)机制，分配信道较强的用户帮助其他用户。近年来，带半双工中继的协作NOMA网络受到了广泛的关注。为了进一步提高协作NOMA网络的性能，研究了多中继NOMA网络。

但是，基于NOMA的协作多播系统研究大多是在基站和用户之间添加中继，实现分集阶数的提高，保证用户的可靠性。这种中继选择方案依赖于大量链路的信道增益，且需要通过节点间信息交互来实现，会带来较大的系统开销。目前，机会式NOMA协作多播系统中的中继选择方法没有考虑用户的信道条件，无法达到最优中断性能。

发明内容

本发明旨在针对目前机会式NOMA协作多播系统中的中继选择方法系统开销过大且无法达到最优中断性能，提供一种中继选择方法。

本发明采用以下技术方案：

机会式NOMA协作多播中继选择方法，包括：基站发送由各用户信息形成的混合消息，所述混合消息通过各用户消息按照一对一映射准则实现；确定根据接收到的混合消息利用映射准则正确解码出用户信息的多播用户，根据基站与所述多播用户之间的信道增益构建多播用户候选集；

采用最大最小中继选择方法或最大加权谐波平均中继选择方法从多播用户候选集中选择中继节点。

假设系统中有n个用户，所述混合消息表示为：

所述映射准则表示为：W₁×W₂×...×W_n→W₀，其中，W_i表示第i用户的消息，i＝1,2,...,n；“×”为笛卡尔积。

进一步地，所述多播用户候选集表示为：

其中，K表示多播用户候选集中的多播用户数，h_k表示为从基站到多播用户k的信道系数，ρ为发射信噪比，R_i表示第i单播用户消息W_i的速率，i＝1,2,...,n，n为系统中用户个数。

进一步地，所述最大最小中继选择方法包括：

基站发送混合信号为用户π_k,i的发射功率，α_k,i为用户π_k,i正确解码其消息所需的功率因数，i＝1,2,...,n，n为系统中用户个数；在固定功率分配下，功率分配因子α_k,i，i＝1,2,...,n在每个衰落块内保持不变，因此在中继处的等效功率分配因子为