利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2024117683131
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-08
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)针对包含一个配置M根天线的基站和两个配置单天线用户的无线通信系统,构建混合多址接入模型;混合多址接入模型具体如下:采用一个下行蜂窝网络,一个基站通过频分混合多址服务于每个资源单元RE中的两个用户即 和 ,将不同功率的两个用户的信号混合传输;

根据信道强度度量排序两个UE:根据处于坐标系0处的基站,与其均匀分布在以 为半径的盘内的UE之间的连接距离R来排序UE;将链路距离较短的强终端称为 ,将链路距离较长的弱终端称为 ;频分混合多址中频带资源单元分为三个区域即 、 和 , 和在 区域共享的RE的占比用 表示,用 来表示只有 可以进入的区域 中RE的比例,其中 ;则 的带宽的比例用 表示, 非重叠部分用表示;基站在用户 的 区域和 的 区域提供OMA服务,在 和 重叠的 区域提供NOMA服务;公式如下:在不同的频带区域即 、 和 中,终端接收到以下信号:;

其中, 表示 在 区域中接收到的信号, 表示 和 在 区域重叠部分的接收到的信号, 表示 在 区域中接收到的信号, 表示为各终端中 的信道增益, 为发射功率谱密度,s为发射信号,n是接收噪声;

(2)以系统能耗最小化为目标,构建多约束条件下的下行优化传输模型;具体如下:;

其中, 表示基站对 的发射功率 , 表示基站对 的发射功率,, ,(P1a)为优化目标

函数,即系统最小能耗,(P1b)和(P1c)中表示 和 的传输数据速率需要大于等于最低传输速率 ,(P1d)为NOMA工作方式下采用SIC进行成功解码所设定的功率差异要求,常数c常见取值范围在3‑10;以能耗最小化为目标问题(P1)通过恒等变换改写为:;

其中, , ;

(3)采用连续资源分配交互迭代的方法求解多目标能量最小化问题;

(4)根据得到的最优功率分配解进行接入。

2.根据权利要求1所述的一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法,其特征在于,步骤(1)中,每个UE在不同频带区域的解码速率如下:;

其中, 表示在 区域中解码 的速率, 表示在 区域重叠部分 解码自身的速率, 表示在 区域重叠部分 解码 的速率, 表示在 区域重叠部分 解码自身的速率, 表示在 区域解码 的速率,模型采用噪声功率为归一化;通过频分混合多址,得到 的数据速率,其中 最小单位频带速率:。

3.根据权利要求2所述的一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法,其特征在于,步骤(3)包括以下步骤:(31)设定 和 的初始值均为0.5;

(32)利用连续资源分配的方法求解(P2)的功率分配最优解;

(33)对有R1所占频带宽度为 , R2区域共享的RE频带宽度为 ,非重叠部分的频带宽度为 的 和 进行优化求解;

(34)对所求的 和 判断其是否收敛,若不收敛则转步骤(32),若收敛则本次迭代的步骤(32)所得的 和 和步骤(33)所得的 和 即为所求最优分配解。

4.根据权利要求3所述的一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法,其特征在于,步骤(32)具体如下:首先,写出(P2)的拉格朗日函数如下:;

其中, 是拉格朗日乘子;

然后,将拉格朗日函数分别对 求偏导并令其等于0后求得 和 即最优功率谱密度分配解 公式如下:;

最后,利用约束条件(P2d)对求得的 和 进行验证:若上述式子中 ,则(10)和(11)为所求解,若 则 表达为:。

5.根据权利要求4所述的一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法,其特征在于,步骤(33)具体如下:首先,写出(P1)的拉格朗日函数如下:;

其中, 是拉格朗日乘子;

然后,将拉格朗日函数对 求偏导并令其等于0求得 和 即最优频带分配系数公式如下:。

6.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1‑5任一项所述的一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法。

7.一种存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求 1‑5任一项所述的一种频分混合多址蜂窝接入网络规划方法。