上下行非正交多址接入(NOMA)系统的动态用户聚类与功率分配
信息论
2016-08-04 v1 math.IT
摘要
本文首先简要描述了上行和下行 NOMA 传输在工作原理上的差异。然后，针对上行和下行 NOMA，我们在一个小区内构建了总吞吐量最大化问题，使得在传输功率约束、用户最低速率要求和 SIC 约束下，可以优化用户聚类（即将用户分为单个簇或多个簇）以及 NOMA 簇内的功率分配。由于所构建的混合整数非线性规划(MINLP)问题具有组合性质，我们分两步求解该问题，即先将用户分簇，然后优化各自的功率分配。具体而言，我们提出了一种低复杂度的次优用户分组方案。该方案利用 NOMA 簇内用户之间的信道增益差异，将他们分为单个簇或多个簇，以提高系统的总吞吐量。对于给定的一组 NOMA 簇，我们推导出最大化每个 NOMA 簇总吞吐量的最优功率分配策略，进而最大化系统整体吞吐量。利用 KKT 最优性条件，针对任意簇规模，我们为上行和下行 NOMA 系统推导出了最优功率分配的闭式解。数值结果比较了 NOMA 与正交多址接入(OMA)的性能，并阐明了 NOMA 在各种网络场景中的重要性。
引用
@article{arxiv.1608.01081,
title = {Dynamic User Clustering and Power Allocation for Uplink and Downlink Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) Systems},
author = {Md Shipon Ali and Hina Tabassum and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.01081},
year = {2016}
}