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专利号: 2025113350355
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,包括:获取用户可移动天线的位置;

计算用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的接收路径的信号传播差值;

根据所述接收路径的信号传播差值计算用户的场响应向量,根据所述用户的场响应向量计算用户与基站之间的信道增益;

根据信道增益计算用户的信噪干扰比,根据用户可移动天线的位置计算用户可移动天线的移动能耗;

根据用户可移动天线的移动能耗和分配给用户的发射功率,构建系统总能耗模型的目标函数,根据用户的信噪干扰比、用户移动区域、用户与基站之间的信道增益顺序、分配给用户的发射功率顺序,构建系统能耗模型的约束;

在用户可移动天线的预设位置下,将系统总能耗模型转化为凸优化问题,得到优化后分配给用户的发射功率;

根据优化后分配给用户的发射功率,将系统总能耗模型转化为凸近似问题,得到优化后用户可移动天线的位置。

2.根据权利要求1所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,所述用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的接收路径的信号传播差值表示为:;

其中, 表示第 个用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的第 条接收路径的信号传播差值; 、 分别表示第 个用户可移动天线的水平位置、垂直位置; 、分别表示第 个用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的第 条接收路径的仰角、方位角; 表示用户数量。

3.根据权利要求1所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,用户的场响应向量表示为:;

其中, 表示第 个用户在位置 的场响应向量; 表示载波波长; 、 、分别表示第 个用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的第1条接收路径的信号传播差值、第2条接收路径的信号传播差值、第 条接收路径的信号传播差值; 表示虚数单位; 表示矩阵转置; 表示用户数量; 表示圆周率;e表示自然常数。

4.根据权利要求1所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,用户与基站之间的信道增益表示为:;

其中, 表示第 个用户与基站之间的信道增益; 表示第 个用户在基站处的路径响应向量; 表示第 个用户在位置 的场响应向量; 表示信道; 表示用户数量。

5.根据权利要求1所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,用户的信噪干扰比表示为:;

其中, 表示第 个用户的信噪干扰比; 、 分别表示分配给第 个用户的发射功率、分配给第 个用户的发射功率; 表示第 个用户与基站之间的信道增益; 表示方差; 表示用户数量。

6.根据权利要求1所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,用户可移动天线的移动能耗表示为:;

其中, 表示第 个用户可移动天线的移动能耗; 、 分别表示用户可移动天线的水平移动能耗、垂直移动能耗; 、 分别表示用户可移动天线的水平速度、垂直速度;

、 分别表示第 个用户可移动天线的水平位置、垂直位置; 、 分别表示第 个用户可移动天线的初始水平位置、初始垂直位置; 表示用户数量。

7.根据权利要求1所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,所述系统能耗模型表示为:;

其中, 表示用户可移动天线的位置集合; 表示分配给用户的发射功率集合; 表示第 个用户可移动天线的移动能耗; 、 、 、 分别表示分配给第1个用户的发射功率、分配给第2个用户的发射功率、分配给第 个用户的发射功率、分配给第 个用户的发射功率; 表示用户数量; 表示约束; 表示第 个用户的信噪干扰比; 表示最小信噪干扰比; 、 分别表示第 个用户可移动天线的水平位置、垂直位置; 、 分别表示第 个用户可移动天线的初始水平位置、初始垂直位置; 、 分别表示用户可移动天线的最大水平移动距离、最大垂直移动距离; 、 、 分别表示第1个用户与基站之间的信道增益、第2个用户与基站之间的信道增益、第 个用户与基站之间的信道增益。

8.根据权利要求7所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,在用户可移动天线的预设位置下,将系统总能耗模型转化为凸优化问题,得到优化后分配给用户的发射功率,包括:所述凸优化问题表示为:

使用标准凸优化工具求解所述凸优化问题,得到优化后分配给用户的发射功率,所述优化后分配给用户的发射功率表示为:;

其中, 表示优化后分配给第 个用户的发射功率; 表示最小信噪干扰比; 表示方差; 表示分配给第 个用户的发射功率; 表示第 个用户与基站之间的信道增益。

9.根据权利要求8所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法,其特征在于,根据优化后分配给用户的发射功率,将系统总能耗模型转化为凸近似问题,得到优化后用户可移动天线的位置,包括:所述凸近似问题表示为:

使用标准凸优化工具求解所述凸近似问题,得到优化后用户可移动天线的位置;

其中, 、 、 、 分别表示第1个用户与基站之间的信道增益的一阶泰勒展开、第2个用户与基站之间的信道增益的一阶泰勒展开、第 个用户与基站之间的信道增益的一阶泰勒展开、第 个用户与基站之间的信道增益的一阶泰勒展开; 表示在第 个迭代点上第 个用户与基站之间的信道增益的一阶泰勒展开的下界近似; 表示 的复共轭; 表示第 个用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的第 条接收路径的路径响应向量; 表示用户到基站链路的接收路径数量; 表示载波波长;

、 分别表示第 个用户可移动天线的位置与用户移动区域中心之间的第 条接收路径的仰角、方位角; 、 分别表示在第 个迭代点上第 个用户可移动天线的水平位置、垂直位置; 表示虚数单位; 表示取复数的实部。

10.一种计算机系统,其特征在于,包括:

存储器,用于存储计算机指令;

处理器,用于执行所述计算机指令以实现权利要求1‑9中任一项所述的可移动天线协同NOMA的用户下行系统优化方法的步骤。