非正交多址接入下行链路用户匹配与功率优化算法

非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化研究1. 引言1.1 研究背景在实际应用中，如何最大化簇内用户数是一个十分重要的问题。

簇内用户数的增加可以有效地提高系统的容量和效率，提升用户体验。

研究如何在非正交多址接入系统下最大化簇内用户数具有重要的理论和实际意义。

为此，本文将针对非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化展开深入研究，探讨其基本原理、研究方法、算法设计以及性能分析等内容。

通过对该问题的研究，可以为提高非正交多址接入系统的性能和用户体验提供重要参考和指导。

1.2 研究意义在非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化研究中，研究意义重大。

实现簇内用户数最大化可以提高系统的频谱利用率和通信效率。

在通信系统中，频谱资源是非常宝贵的，如何有效地利用频谱资源是当前研究的热点问题。

通过增加簇内用户数，可以提升系统的容量和覆盖范围，满足用户对高速数据传输和更广泛覆盖的需求。

簇内用户数最大化研究对于提高通信系统的竞争力和服务质量也具有重要意义。

随着移动通信技术的不断发展，用户需求不断增加，传统的通信系统往往无法满足用户的需求。

通过研究簇内用户数最大化算法设计和性能分析，可以有效提高系统的吞吐量和传输速率，提升用户体验和满意度。

2. 正文2.1 非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化研究的基本原理非正交多址接入系统（NOMA）是一种新兴的多址接入技术，可以提高系统的频谱效率和用户体验。

在NOMA系统中，多个用户可以共享同一频段，并且通过信号功率的控制来实现不同用户之间的区分。

在下行链路中，簇内用户数最大化是一个重要的问题，可以有效提高系统的容量和效率。

NOMA系统下行链路簇内用户数最大化研究的基本原理是通过优化信号功率分配和用户资源分配来实现最大化簇内用户数。

具体来说，首先需要确定每个用户的信号功率级别，使得每个用户在接收端可以正确解码其接收到的信号。

然后，通过合理分配用户资源，如时间和频率资源，来最大化簇内用户数。

非正交多址接入下行链路用户匹配与功率优化算法李钊;戴晓琴;陈柯宇;肖丽媛【摘要】A Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) downlink communication system employing Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) technique is studied. Based on the theoretical analysis taking error propagation into account, a distance and spatial correlation based user matching criteria is proposed. In addition, the allocation of the base station's transmit power is optimized. Simulation results show that the proposed method can increase the number of subscribers that the system can accommodate, while guaranteeing good system's sum-rate performance.%该文针对应用非正交多址接入(NOMA)技术的多输入多输出(MIMO)下行通信系统,在考虑误差传播进行理论分析的基础上,提出一种基于距离和空间相关度的用户匹配准则,并对基站的发射功率分配进行优化.仿真结果表明,所提方法能够在提高系统可容纳用户数的同时保证好的系统的和速率性能.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2017(039)008【总页数】8页(P1804-1811)【关键词】非正交多址接入;相关度;用户匹配;功率优化【作者】李钊;戴晓琴;陈柯宇;肖丽媛【作者单位】西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN929.5随着无线通信技术的快速发展，用户数据业务呈现指数增长的趋势，5G成为通信领域研究的热点。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910187184.X(22)申请日 2019.03.13(71)申请人 重庆邮电大学地址 400065 重庆市南岸区崇文路2号(72)发明人 龙恳　王鹏宇　陈德建　(51)Int.Cl.H04W 52/26(2009.01)H04W 52/34(2009.01)H04W 52/36(2009.01)(54)发明名称基于非正交多址接入用户配对和资源分配的全局最优搜索算法(57)摘要本发明请求保护一种基于非正交多址接入用户配对和资源分配的全局最优搜索算法，属于非正交多址接入系统资源分配领域。

本发明基于功率离散化的思想将非正交多址接入资源分配问题中的双目标优化问题转化为单目标优化问题。

为了提供全局最优的吞吐量性能，本发明基于穷尽搜索的思想提出了全局最优搜索算法。

本发明算法可以在给定小区内用户数的前提下确定系统所能实现的吞吐量性能的上界，有效解决了现有非正交多址接入系统中对于具有性能上界的全局最优解决方案需求的问题。

因此，对于预测和衡量现有资源分配算法的性能提供了一种解决方案。

权利要求书2页 说明书4页 附图3页CN 110099436 A 2019.08.06C N 110099436A1.非正交多址接入用户配对和资源分配的全局最优搜索算法，其特征在于，所述非正交多址接入用户配对和资源分配的全局最优搜索方法包括：(1)非正交多址接入下行链路功率离散化后资源分配的优化问题转化；(2)基于全局最优搜索算法的子信道内的用户配对和功率分配；(3)基于全局最优搜索算法的子信道间的功率分配。

2.如权利要求1所述的非正交多址接入用户配对和资源分配的全局最优搜索算法，其特征在于，功率离散化的资源分配优化问题转化，将总功率预算P t 离散化为L个均匀的功率等级，每个功率等级之间的间隔为功率等级l的功率为p l ，且l∈L＝{1,2,...,L}。

NOMA下行链路结合大规模MIMO的预编码王金伏;王鹤鸣;战金龙;段会兰;江帆【摘要】非正交多址接入(NOMA)是5G无线网络的基本支持技术,可满足大规模连接和高吞吐量的异构需求,能增加可接入的用户数.N O MA的关键思想是同一资源块为多个用户提供服务,系统可容纳的用户数增加,但对系统容量的提升有限,针对此问题,文章提出在NOMA的基础上,将其与大规模多输入多输出(MIMO)天线结合,提高系统的容量,同时将下行多用户按照信道差异进行用户匹配,两两分为一簇,簇与簇之间的干扰采用块对角化(BD)算法进行消除,簇内用户之间的干扰采用串行干扰进行消除.仿真结果表明:发送端采用BD预编码可降低终端受到的干扰,结合大规模MIMO的NOMA系统频谱效率有很大提升;在此基础上进行用户匹配分组后,系统性能进一步提升.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】6页(P65-70)【关键词】非正交多址接入;大规模多输入多输出;用户匹配;块对角化算法【作者】王金伏;王鹤鸣;战金龙;段会兰;江帆【作者单位】西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室 ,西安 710121;西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室 ,西安 710121;西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室 ,西安 710121;西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室 ,西安 710121;西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室 ,西安 710121【正文语种】中文【中图分类】TN929.530 引言在前四代通信系统中，采用的是正交多址接入(Orthogonal Multiple Access，OMA)方式,OMA中每个正交的资源块服务单个用户。

随着智能终端的普及，频谱资源逐渐显得匮乏，人们需要新的多址接入方式。

最近提出了一种非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)方案，同一频谱资源块可服务多个用户，通过功率域来区分不同用户，在相同的时频资源下，能增加系统可接入的用户数[1-2]。

非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化研究非正交多址接入系统（NOMA）是一种在无线通信系统中允许多用户共享同一个资源的技术。

在NOMA系统中，不同用户同时使用相同的时频资源来传输数据，但是使用不同的功率和码率来区分用户。

簇内用户数最大化是在NOMA系统中的一个重要问题，本文将研究如何最大化NOMA系统下行链路中的簇内用户数。

本文将介绍NOMA系统的基本原理。

NOMA系统使用超宽带（UWB）技术来实现多用户共享资源的目标。

在NOMA系统中，通过使用不同编码和调制方案，将不同用户的数据附加在UWB信号上。

这种方法使得不同用户在同一个带宽和频率资源上进行数据传输，从而实现了多用户共享资源。

接下来，本文将讨论如何最大化NOMA系统下行链路中的簇内用户数。

我们可以使用功率分配算法来优化用户之间的功率分配策略。

通过调整用户之间的功率分配比例，可以实现更多用户同时传输数据的目标。

我们可以使用实时调制和编码方案来提高用户容量。

通过动态地调整用户的调制和编码方式，可以在不同用户之间实现更高的数据传输速率。

我们可以使用多天线技术来提高系统的容量。

通过使用多个天线来接收和发送数据，可以实现更多用户同时进行数据传输的目标。

本文还将介绍一些其他的关键问题和挑战，例如用户之间的干扰和资源分配问题。

在NOMA系统中，由于用户同时共享同一个资源，可能会导致干扰产生。

我们需要采取一些干扰消除的策略来最大化用户容量。

由于资源是有限的，我们还需要有效地分配资源来满足用户的需求。

本文将研究如何最大化NOMA系统下行链路中的簇内用户数。

通过优化功率分配、调制和编码以及资源分配等策略，我们可以实现更多用户同时传输数据的目标。

本文还将讨论其他与NOMA系统相关的关键问题和挑战。

希望本研究能够为NOMA系统的优化和设计提供一些有价值的参考。

非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化研究非正交多址接入系统（NOMA）是一种新型的多址接入技术，它在下行链路中允许多个用户共享同一个资源块，通过使用功率和非正交码来区分用户，从而提高系统容量和频谱效率。

在NOMA系统中，簇内用户数的最大化是一个重要的研究课题，它能够有效地提高系统的性能和资源利用率。

本文针对非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化展开研究，探讨了相关的理论和应用问题，旨在为NOMA系统在实际应用中提供理论支持和技术指导。

二、非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化的技术方案1. 功率分配：NOMA系统通过在功率域上的优化分配，可以实现不同用户之间的干扰管理和资源调度，从而提高系统的容量和频谱效率。

通过对用户间的功率分配策略进行研究和设计，可以最大化簇内用户数，实现系统性能的优化。

3. 多用户关联：NOMA系统在簇内用户数最大化的过程中，需要考虑多个用户之间的关联关系和协同问题，通过优化用户间的关联方式和协同策略，可以最大化簇内用户数，提高系统的性能和容量。

三、非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化的关键技术挑战1. 多用户干扰管理：在NOMA系统中，由于多个用户共享同一资源块，可能会产生较大的干扰问题，需要采取有效的干扰管理和抑制技术，从而保证系统性能和用户体验。

2. 资源分配优化：在NOMA系统中，需要优化功率、非正交码、频率、时域和空间等多种资源的分配策略，以最大化簇内用户数和系统性能。

4. 系统性能评估：在NOMA系统中，还需要建立有效的系统模型和性能评估方法，来评估簇内用户数最大化的效果和系统性能的提升。

2. 网络智能化的资源调度：可以借助人工智能和大数据技术，实现NOMA系统中的资源分配、功率控制、用户关联协同等功能的智能化和自适应调度，进一步提高系统的性能和效率。

3. 室内外融合的多场景优化：可以针对不同的室内外场景，对NOMA系统中的簇内用户数最大化问题进行多场景的优化设计，满足多样化的用户需求和业务特点。