[发明专利]基于OTFS-NOMA跨域传输系统中的功率分配方法

说明书

本发明所述的基于OTFS‑NOMA跨域传输系统中的功率分配方法，在DDT中考虑高速用户功率分配，再变换低速用户信号至时频域中，计算低速用户的功率数值。低速用户复用了高速用户的频带，有效提高了频谱效率；通过该分配方案解决了高速移动用户和低速移动用户在信号传输过程中的功率分配问题，并解决了位于不同域的用户难以进行有效通信问题；最后该分配方案运用NOMA(非正交多址)技术以及OTFS(正交时频空间)技术，提高了通信用户的数量同时，保证了通信用户之间的通信质量，同时提高了整个系统的吞吐量。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体是涉及基于OTFS-NOMA跨域传输系统中的功率分配方法。

背景技术

随着高速交通的发展，高速移动用户对通信需求也越来越高。一些用户在高速移动，一些用户是静态或者低速移动，传统的分配是基于同一域的分配，而现有的跨域的系统性能不涉及功率分配。

NOMA为非正交多址技术，OTFS为正交时频调制，基于OTFS-NOMA的通信场景，其中用户具有异构的移动特性。文献[OTFS-NOMA:An Efficient Approach forExploitingHeterogenous UserMobility Profiles]中提出跨域系统，对系统进行了简要分析，但并未做出功率分配方面的研究，对此，本发明提出的功率分配方案有助于提升整个跨域系统的吞吐量，使得位于不同域的用户进行更好的通信。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出的基于OTFS-NOMA跨域系统提出了分层功率分配方案将具有不同移动性特征的用户分组在一起，以此来进行NOMA的分组，所提出的OTFS-NOMA方案用于下行传输。

本发明所述的基于OTFS-NOMA跨域传输系统中的功率分配方法，其步骤为：

步骤1、将位于延迟-多普勒域的高速移动用户信号变换至时频域和原本位于时频域的低速移动用户信号作为一个NOMA分组，其中，高速移动用户作为传统NOMA中的边缘用户，低速移动用户作为传统NOMA中的中心用户，首先在接收端得到高速移动用户信号和低速移动用户信号在时频域中的叠加信号；

步骤2、将时频域叠加信号(包含高速移动用户信号和低速移动用户信号)变换至延迟-多普勒域中；

步骤3、高速移动用户信号在延迟-多普勒域是脉冲信号，将低速移动用户信号作为噪声，运用串行干扰消除技术(SIC)解调高速移动用户的信号；

步骤4、基于解调出的高速用户信号，得到低速用户在延迟-多普勒域(DDT)中的信号；

步骤5、设立高速移动用户的速率下界值R，在延迟-多普勒域中为了执行SIC，高速移动用户的传输速率小于每一个低速用户的速率，得到高速用户的功率分配范围；

步骤6、从延迟-多普勒域信号中减去解调出的高速移动用户信号，得到低速移动在延迟-多普勒域的信号用户信号，得到延迟-多普勒域内低速移动用户的SINR，并将其变换至时频域中；

步骤7、在时频域中，以低速移动用户信道状态为基准，根据每个用户的信道状态进行功率分配。

进一步的，步骤2中，所述低速移动用户中最小速率大于高速移动用户的速率。

进一步的，步骤3中，解调高速移动用户的信号，利用DFT均衡，得到高速信号的SINR(信号与干扰加噪声比)为：其中为发送信噪比，p_i为低速移动用户发送功率，1≤i≤K，p₀为高速移动用户发送功率，H₀为高速用户传输信道。

进一步的，步骤6中，所述延迟-多普勒域内低速用户的SINR(信号与干扰加噪声比)：其中，为发送信噪比，p_i为低速移动用户发送功率，1≤i≤K，H_i为低速用户传输信道。