基于NOMA的无线网络资源分配技术

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:coldblast
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当今网络通信环境下,接入网络的各种智能设备和移动用户数量急剧增长,频谱资源稀缺的问题也愈加突出。相比传统的正交多址接入(OMA),非正交多址接入(NOMA)技术具有系统容量高,传输时延低,可接入用户多的优势,可以更好地满足无线网络的传输需求。NOMA可以将一个信道的资源以非正交的方式提供给若干用户使用。本文重点关注NOMA系统的用户分配和功率控制问题,优化NOMA系统的和速率。首先,介绍了NOMA的理论基础,简要阐述了NOMA系统的叠加编码和串行干扰消除(SIC)技术。叠加编码是在发送端对用户信号进行编码后再叠加发送;而SIC可以逐步解码,重建和消除叠加信号。然后,对NOMA系统中常用的用户分组算法和功率控制算法做了简单的介绍。其次,针对NOMA系统下行链路的应用场景,进行了系统建模。为了最大化系统和速率,提出了IPF-CCCP改进算法。算法分为两阶段,首先采用了一种基于改进的比例公平用户分组算法(IPF),在用户选择过程中,采用遗忘因子加速用户调度优先级的更新,平衡用户调度的长期和短期公平性。然后,提出了基于凹凸过程(CCCP)的改进功率分配算法,把非凸问题转换成两个子凸问题进行求解,并对解空间的分类进行了详细的讨论。仿真表明,所提算法的收敛速度较快,计算复杂度不高,能够有效给出非凸问题的局部最优解。与预分组算法和随机算法相比,所提用户分组算法的公平性更好;与固定功率分配和分级功率分配算法相比,所提功率分配算法的复杂度更低,系统和速率在不同用户数、子信道数等条件下优于对比算法。最后,对于大量连接的场景,针对更多的子信道数和小区用户数,采用深度Q网络(DQN)算法实现了NOMA系统的资源分配。在DQN算法进行设计时,通过在动作选择之前加入Mask先验规则,满足了更多的用户接入需求。然后,通过调整DQN算法的超参数设置,让算法性能更优。其中,系统和速率的计算沿用了复杂度较低的基于CCCP的改进功率分配算法。最后,基于Python开发环境进行了仿真,数值结果表明,基于DQN的NOMA系统资源调度算法的计算复杂度较低,相比传统算法具有更高的系统和速率,能够更好地适应多连接场景。
其他文献
随着移动通信技术的发展,越来越多的信息通过无线的方式进行传输。由于无线空口开放的特点,信息安全面临着极大的挑战。低截获概率通信能够从物理层防止信号被截获,从而保障信息安全,是当下研究热点。低截获概率通信主要包括信息低截获和信号低检测两个方面。本文侧重于信号低检测,也称为隐蔽通信,它旨在确保以任意小的概率被监听方检测的基础上,实现通信方信息的可靠传输。与其他安全通信手段相比,隐蔽通信从根本上解决了信
对于在机器视觉领域中常见的交互式机器人,能在复杂环境中识别对象和实例是非常基础且必要的功能,因此对目标识别算法的识别性能进行研究意义重大。基于RGB-D数据的目标识别算法将RGB数据和深度数据作为多模式数据进行特征学习,能有效弥补传统单模态数据的缺点,在近年来得到了迅速的发展,并被广泛应用于机器人和航空飞行领域。目前该算法面临着深度数据质量不高和不同模式的特征学习问题等挑战,针对以上挑战,本文提出
随着21世纪全球软硬件研发能力的飞速提升,由此诞生的各式各类医学影像设备逐步被各大医院所引进,如今的医疗患者们在治疗过程中所接触到的医学影像为临床医生诊断疾病和确定治疗方案提供了重要依据,常见的医学影像辅助检测系统如CT(电子计算机断层扫描)、PET(正电子发射型计算机断层显像)、MRI(核磁共振成像)、US(超声成像)等,其显著的提高了临床医生治疗效率,节约了诊疗时间成本。然而,医学影像领域发展
针对JW4G型接触网作业车在使用过程中出现平台不能下降问题,深入分析作业车的平衡阀工作原理,找出产生问题的原因,提出防范措施。
随着第五代移动通信(Fifth Generation,5G)的普及应用以及移动智能终端的爆炸式增长,无线通信安全也变得越来越重要。由于传输节点的庞大性、无线传播的开放性和广播性使得在数据传输过程中易受到非法方的攻击,所以研究第五代和后五代(Beyond 5G,B5G)移动通信中的安全问题成为当前研究的重点。传统的基于密码学的安全高度依赖于高破译复杂度,难以对复杂环境做出及时响应,而物理层安全具有响
液位计作为工业观测中的关键设备,它的准确性在物量中起着重要的作用。传统的非接触测量方式主要有超声波测距和激光测距。超声波测距系统简单,造价低廉但是在空气中衰减速率较快,而且容易受到环境因素的影响而影响其精度。激光测距虽然测距精度高,但同样也受环境风险因素的较大影响。微波测量是不受太多环境因素束缚的非接触液位测量方式,可以在恶劣环境下应用。而PTOF(脉冲时间飞行)法制作的脉冲雷达可作为本设计液面高
对贯标认证工作,从通过认证单位那里听到的都是"认证工作使我掉了几斤肉";"贯标认证工作过程中我们从来没有休过节假日"等,一言以蔽之贯标工作难度太大了。贯标工作真的就那么难吗?不可否认,贯标认证工作是管理思想的一次飞跃,是肯定要花精力和气力的。但是如果能够很好结合本单位的实际情况,充分利用已有的质量管理成果,处理得当,理顺思路,抓住实质,贯标认证工作完全可以有条不紊,一步一个脚印的按计划逐步展
会议
随着第五代移动通信系统(5th generation wireless systems,5G)的商用和其在物联网、车路协同等领域的融合发展,无线通信中承载着越来越多的用户信息以及越来越重要的机密信息。由于无线通信广播的特点,这些信息被窃听和受到干扰的风险大大增加,信息安全问题越来越突出。基于加密和解密协议的信息安全技术依赖于计算复杂性,随着通信终端数目的指数级增加,密钥管理和分发的复杂度也迅速增加
随着认知无线电技术的提出,认知用户在保证授权用户通信质量的前提下,能够动态接入没有被授权用户占用的授权频段,从而极大地提高了频谱资源的利用率。在多信道的异构认知无线网络中,由于每个认知用户具有不同的频谱检测能力,以及授权用户对频段的动态占用,从而导致认知用户的可用空闲信道往往互不相同。因此,收发双方在进行数据传输之前,必须交互传输数据需要使用的信道、传输时间、传输速率等控制信息。在现有的认知无线网
信号波达方向(Direction-of-Arrival,DOA)估计问题在声纳阵列测向、移动通信等领域具有广泛的重要应用背景,也是阵列信号处理中信号参数估计的重要问题之一。在DOA估计中,信源数的估计有着至关重要的影响,信源数已知是许多DOA估计算法必不可少的前提条件,当信源的估计个数不等于实际的信源数时,DOA估计算法的性能急剧恶化甚至失效。因此,是否准确估计信源个数对DOA估计算法在各领域中的