[发明专利]一种基于NOMA的CR网络系统中两步走的功率分配方法

摘要

本发明公开了一种基于NOMA的CR网络系统中两步走的功率分配方法，CR网络系统中包括基站以及接收基站发射信号的主要用户和次要用户，所述功率分配方法用于对次要用户进行功率分配，包括步骤：设定基站可接纳的主要用户和次要用户的数量和，确定基站收益最优化问题；先计算最优功率价格，并基于最优功率价格确定两个次要用户的功率分配方案，再通过迭代方法得到所有次要用户基于最优功率价格的功率分配方案；随后根据设定阈值建立SINR准则获取次要用户的功率分配方案；比较同一次要用户基于SINR准则与基于最优功率价格的功率值大小，确定CR网络系统接纳的次要用户数量；本发明计算复杂度低；能够根据需求调整被系统接纳的阈值最大化基站的收益。

主权项

1.一种基于NOMA的CR网络系统中两步走的功率分配方法，所述CR网络系统中包括基站以及主要用户和次要用户，其特征在于，所述功率分配方法用于对所述次要用户进行功率分配，具体包括步骤：S1：设定所述CR网络系统中主要用户数量X、次要用户数量Y、第i个次要用户的信道增益G_i、第x个主要用户的信道增益g_x，第i个次要用户的单位发射功率价格S_i、第i个次要用户受到的干扰N_i、第i个次要用户的SINR的阈值γ_i以及第x个主要用户受到的最大干扰Z_x；并通过公式计算次要用户的功率限制P_act，通过公式计算第i个次要用户的SINR，式中，P_i表示第i个次要用户的发射功率；随后根据单个用户造成的收益为分配给每个用户的功率与单位功率的价格乘积来计算基站的收益，确定基站收益的最优化问题；S2：对第i个次要用户的发射功率P_i求偏导得到第i个次要用户单位发射功率的价格S_i，并根据公式求得第i个次要用户的速率R_i；结合R_i和S_i计算用户收益，以此求出最优功率价格；S3：确定两个次要用户时基站收益的最优化问题，并根据步骤S2中求出的最优功率价格确定仅有两个次要用户时基站对次要用户的功率分配方案；S4：基于步骤S3的两个次要用户的第一功率分配方案，通过迭代方法，迭代至所有次要用户场景，并计算得到所有次要用户的第一功率分配方案；S5：根据步骤S1设定的阈值参数γ_i构建准则SINR_i≥γ_i，并基于准则SINR_i≥γ_i根据公式推出所以次要用户满足SINR需求时所需要的最小发射功率，并得到基站对所有次要用户的第二功率分配方案；S6：比较基于步骤S4得到的第一功率分配方案中基站向第i个次要用户发射的发射功率值Pi*与基于步骤S5得到的第二功率分配方案中基站向第i个次要用户发射的发射功率值P′i大小，若满足条件Pi*＜P′i或者条件P′i＝0，基站将不再给次要用户进行功率分配，所述CR网络系统将不再接纳第i个到第Y个次要用户。