[发明专利]一种下行MIMO-NOMA网络下的资源分配方法

摘要

本发明公开了一种下行MIMO‑NOMA网络下的资源分配方法，以用户的信道状态信息分析为基础，进行用户分簇，以下行MIMO‑NOMA网络下的多维资源分配研究为主线，综合考虑空间、频谱和功率等多维资源，以有效容量衡量网络性能，建立下行MIMO‑NOMA网络下的多维资源分配模型，利用交替迭代优化理论的可收敛和低复杂度特性，快速地实现了最优的多维资源分配。本发明充分考虑到波束指向性和业务多样性等特点，以用户分簇满足波束的指向性，以有效容量满足业务的多样性，实现下行MIMO‑NOMA网络下的多维资源分配。

主权项

1.一种下行MIMO‑NOMA网络下的资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，用户分簇：获取用户的信道状态信息和小区信息，结合用户的信道状态信息对各小区进行用户分簇，使得簇内的用户占用同一波束，共享同一时频资源，确定最优的用户分簇；步骤2)，波束分配：分析波束成型过程，利用迫零波束成型理论为步骤1)得到的用户分簇分配波束向，确定最优的波束分配量；步骤3)，问题形成：引入EC作为衡量网络性能的指标，以最大化用户的EC为目标建立优化问题；步骤4)信道分配：功率分配给定情况下，将步骤3)得到的优化问题转换为等价的最大带权二分图匹配问题，并利用匈牙利算法求解得到最优的信道分配步骤5)，功率分配：假设信道分配给定的情况下，将步骤3)得到的优化问题转换为等价的拉格朗日对偶问题，并利用子梯度算法求解得到最优的发射功率分配；步骤6)，交替迭代优化：交替迭代步骤4)和步骤5)直至用户的有效容量趋于收敛，得到最优的信道分配和功率分配。