1.一种NOMA系统中的功率分配方法,所述NOMA系统中有N个子载波和K个移动设备,所述K个移动设备中的每一个在N个子载波的全部或部分子载波上进行发送,其特征在于:建立系统功率优化目标函数,所述系统功率优化目标函数受限于多个约束条件;
基于所述目标函数及其所述多个约束条件中的部分约束条件进行凸松弛处理,获得凸松弛后的函数解;
判断所述凸松弛后的函数解是否同时满足所述多个约束条件中的部分约束条件以外的其他约束条件,若同时满足所述其他约束条件,则所述函数解为原目标函数最优解,若不同时满足所述其他约束条件,则调整子载波中的一个或多个参数,使所述凸松弛后的函数解满足所述其他约束条件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,所述优化目标函数为:其中, 表示移动设备集合 中的第k个移动设备, 表示子载波集合 中的第n个子载波,pk,n表示第n个子载波上第k个移动设备的发送功率;并且,多个约束条件中的第一约束条件为,其中,Rk,min表示移动设备k在所有子载波上的最低传输速率,hk,n表示移动设备k在子载波n上的信道增益,(MK)n表示移动设备k在子载波n上按hk,n升序排序后的序位,j∈{Mj:(Mj)n<(Mk)n}表示子载波n上的所有比序位(Mk)n小的移动设备集合中的第j个移动设备,pj,n表示移动设备j在子载波n上的发送功率,hj,n表示移动设备j在子载波n上的信道增益,z表示信道噪声;
多个约束条件中的第二约束条件为,
其中,L为子载波n上系统允许叠加的最大移动设备数目;
多个约束条件中的第三约束条件为,
pk,n≤pk′,n, |hk,n|2≤|hk′,n|2
其中,pk′,n表示移动设备k′在子载波n上的发送功率,hk′,n表示移动设备k′在子载波n上的信道增益。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征还在于,所述目标函数及其所述部分约束条件进行凸松弛处理,用速率变量替换功率变量后所得函数为:其中,(i)′n表示在子载波n上序号为i的移动设备,(MK)n表示移动设备k在子载波n上按hk,n升序排序后的序位,并且其中,所述替换功率变量后函数的约束条件为
其中,Rk,n表示移动设备k在子载波n上的发送速率;
对所述凸松弛处理所得函数求解P*。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征还在于,判断凸松弛后函数的解P*是否满足所述多个约束条件中的第二和第三约束条件,若满足,则P*为所述系统功率优化目标函数解;若不满足第二约束条件,则从子载波集合 中选择不满足所述第二约束条件的子载波,并对在其上发送的移动设备数量进行缩减。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征还在于,所述缩减包括对移动设备进行第一优先级排序,按照所述第一优先级顺序对移动设备进行置零操作。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征还在于,所述第一优先级顺序包括以移动设备k在子载波n上的传输速率与最小传输速率需求的比值进行排序。
7.根据权利要求4或5所述的方法,其特征还在于,判断经由置零操作的移动设备是否满足第一约束条件,若不满足,则加大所述移动设备功率值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征还在于,所述加大移动设备发送功率值包括使用二分法调整发送功率,使得所述移动设备同时满足多个约束条件中的第一约束条件和第二约束条件。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征还在于,判断凸松弛后函数的解P*是否满足所述多个约束条件中的第二和第三约束条件,若同时满足,则P*为所述系统功率优化目标函数解;若不满足所述第三约束条件,则采用第二优先级顺序排序,调整移动设备发送功率。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,所述第二优先级顺序包括以移动设备信道增益排序,并调整移动设备发送功率,使其满足所述第三约束条件。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征还在于,所述调整移动设备发送功率包括:pi,n=max(pi,n,pi-1,n),i≥2
其中,i表示子载波n上按照信道增益排序的序号。