[发明专利]一种非正交多址接入机制下的负载卸载方法

说明书

本发明公开了一种非正交多址接入机制下的负载卸载方法，基于NOMA机制下场景中，依据下行总功率和用户最小数据传输速率等网络参数对可卸载用户集进行判断，并在保证活跃用户最小数据传输速率和最大化网络活跃用户数量的基础上，以最大化NOMA系统的吞吐量为目标从可卸载用户集中进行卸载用户的判断。本发明的负载卸载方法有效保证NOMA机制下活跃用户最小数据传输速率需求；负载卸载方法在保证最大的活跃用户数量的前提下可以获得较大的吞吐量，实现一种动态、灵活的负载卸载方案。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种非正交多址接入机制下的负载卸载方法。

背景技术

在下一代移动通信关键技术研究中，如何提高网络的频谱利用率是无线通信研究的重点内容之一。面对正交多址接入(OMA，Orthogonal Multiple Access)技术频谱利用率的有限性，非正交多址接入技术被提出以应对下一代无线通信中终端数目的指数级增长，从而满足在总可用频谱宽度不变的前提下极大地增加网络终端设备数量和提高网络的吞吐量。但是，在非正交多址接入技术应用的场景下，当总功率降低或者活跃用户最小数据传输速率提高时可能会造成网络负载过载现象的出现，这将极大影响活跃用户的体验质量(QoE，Quality of Experience)。因此，在下一代移动通信网络中，基于非正交多址接入机制的负载卸载也是一个必须解决的关键问题。

现有的基于非正交多址接入技术的负载卸载方法主要以最大化网络吞吐量为目标进行用户调度，从而导致网络中活跃用户数的大幅度降低，不适用于下一代移动通信网络中超大规模终端用户共存的特征，例如物联网(IoT，Internet of Things)等。因此，需要新的基于非正交多址接入技术的负载卸载方法适用于以超大规模终端用户共存为特征的下一代移动通信场景中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种非正交多址接入机制下的负载卸载方法，能够针对基于NOMA机制场景中负载过载时的用户卸载进行有效控制。

为解决上述技术问题，本发明提供一种非正交多址接入机制下的负载卸载方法，包括如下步骤：

(1)根据基站下行总功率的下降或者活跃用户最低数据传输速率的提高判断NOMA系统是否处于负载过载状态；

(2)根据单个子载波上的可卸载用户数量的不同，将拟卸载用户集合进行第一重分类；

(3)基站搜集基于NOMA机制的网络中各个用户的信道增益和最小数据传输速率，以及基站下行总功率相关网络参数，根据每个固定元素个数的拟卸载用户集合所包含具体用户的不同，将拟卸载用户集合进行第二重分类；

(4)针对所有包含不同具体用户的拟卸载用户集合组合，根据基站下行总功率P_max值的大小确定可卸载用户集合；

(5)最终，针对可卸载用户集合中的每种卸载用户组合计算网络剩余活跃用户可获得的最大吞吐量，并将拥有最大吞吐量的卸载用户组合作为最终卸载用户集合进行负载卸载操作；

(6)将卸载的用户从NOMA系统的活跃用户集中删除，并进行用户集合更新用于下行总功率的降低或者活跃用户最小数据传输速率提高而带来的负载过载状态的判断。

优选的，步骤(1)中，负载过载判断是以基站下行总功率是否可以满足每个活跃用户的最低数据传输速率为准则。

优选的，步骤(2)中，第一重拟卸载用户集合分类是以确保负载卸载方法获得最大的活跃用户数量为目的，面向单个子载波上的所有NOMA用户，将拟卸载用户集合按照集合中包含用户数量的大小从小到大进行排列，即其中：表示拟卸载N个用户的用户集合，且不失一般性有1≤L₁L₂…L_N≤M，M为NOMA总用户数。