【摘 要】
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随着通信技术的进步,第五代移动通信（Fifth Generation,5G）技术带来了传输技术上的突破,对未来通信方式的发展具有深远影响。传统的蜂窝通信方式并不能很好地满足用户的接入需求,例如热点地区的网络需求。这时需要新型的通信方式作为传统蜂窝通信的有力补充,满足人们日益增长的通信需求。无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）与5G相结合的通信方式解决了传统蜂窝通信无法灵
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随着通信技术的进步,第五代移动通信（Fifth Generation,5G）技术带来了传输技术上的突破,对未来通信方式的发展具有深远影响。传统的蜂窝通信方式并不能很好地满足用户的接入需求,例如热点地区的网络需求。这时需要新型的通信方式作为传统蜂窝通信的有力补充,满足人们日益增长的通信需求。无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）与5G相结合的通信方式解决了传统蜂窝通信无法灵活部署以及频谱效率低的问题,能提高通信网络的质量。非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）作为5G在空口上的改进方向,不仅带来频谱效率的增益,而且在接入规模、降低传输时延方面更能适应新的系统指标。本文以基于NOMA的UAV网络资源分配为研究内容,研究改善UAV网络和速率的资源分配算法。首先,研究NOMA-UAV网络资源分配,考虑UAV位置的变动导致串行干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）解码顺序发生改变以及用户公平性的情况。在最大发射功率以及用户服务质量约束下,建立了NOMA-UAV网络的加权和速率最大化问题,提出一种基于变量替换、松弛变量以及交替优化的算法,然后联合优化UAV位置和功率分配以最大化NOMA-UAV网络的加权和速率。仿真结果表明,所提方案的性能优于UAV基于用户的几何中心位置方案、传统的正交多址接入（Orthogonal Multiple Access,OMA）方案和随机位置方案。其次,研究用户位置不确定下的NOMA-UAV网络资源分配,考虑实际情况中无人机获取地面用户位置不准确的情况,在最大发射功率以及用户服务质量约束下,建立NOMA-UAV网络的和速率最大化问题。UAV位置的变动导致SIC解码顺序的改变,在研究此问题时引入二进制变量表示UAV和地面用户之间的信道增益关系,然后将二进制变量约束转换为连续不等式约束,提出基于连续凸逼近、罚函数的迭代算法,联合优化UAV位置、功率分配以及SIC解码顺序来最大化NOMA-UAV网络的和速率。最后,与OMA方案以及随机位置方案相比,仿真表明该算法可以有效地提高UAV通信网络的和速率。
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