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专利号: 2018108008955
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于公平性的非正交多址接入技术功率分配方法,其特征是,它的内容为:基于α公平效用函数构建公平模型结合惩罚函数内点法进行功率分配的最优求解,通过对NOMA下行链路信号分析,得到处于复用状态的用户目标速率为:其中,K是在单个子频带上所有复用的总用户数量,pk是分配给第k个用户的功率,Hk是用户k的信道矢量,δ2是加性高斯白噪声的方差,进一步的采用α公平效用函数构建复用用户的总目标速率:pk≥0,k∈[1:K]  (4)

其中,K为子频带上复用的用户数目,pk是分配给第k个用户的功率,是目标函数的优化变量,P为在子频带上的总功率,Rk({pk})是复用状态的用户目标速率,约束条件式(3)表示在基站端所允许的最大传输功率的限制条件,约束条件式(4)确保在子频带上的复用用户都能正常传输,uα()为公平效用函数,α是公平性指标,可以实现用户间的多种公平性,统一了资源公平分配的表达式,当α=0时,表示小区用户间没有公平性要求,uα(Rk({pk}))=Rk({pk}),通过增加α,则用户间的公平性也上升,当α→∞时,则表示小区内用户间绝对公平,为求式(2)的目标函数,引入内点法进行求解,而内点法是求解目标函数极小值的问题,因此需对式(2)进行转化,如式(5)所示:pk≥0,k∈[1:K]  (7)

其中,K为子频带上复用的用户数目,pk是分配给第k个用户的功率,是目标函数的优化变量,P为在子频带上的总功率,Rk({pk})是复用状态的用户目标速率,由于用户间干扰,上述问题是非凸的,因此,很难直接求解问题得到最优解,通过内点法目标函数构建惩罚函数可解决此问题:其中,r为惩罚因子,是递减的正数序列,且 K为子频带上复用的用户数目,pk是分配给第k个用户的功率,是目标函数的优化变量,P为在子频带上的总功率,Rk({pk})是复用状态的用户目标速率,uα()为公平效用函数,根据公平效用函数的特点,通过推导得到第k个用户的功率表达式(9):当α≥0,α≠1时,

其中,δ2是加性高斯白噪声的方差,Hk是用户k的信道矢量,P为在子频带上的总功率,η是所规定的总功率与所分配功率的差值,r为惩罚因子,是递减的正数序列,且当α=1时,其中,δ2是加性高斯白噪声的方差,Hk是用户k的信道矢量,P为在子频带上的总功率,η是所规定的总功率与所分配功率的差值,r为惩罚因子,是递减的正数序列,且