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Subchannel and Power Allocation with Fairness Guaranteed for the Downlink of NOMA-Based Networks Subcanal e alocação de energia com justiça garantida para downlink de redes baseadas em NOMA

Qingyuan LIU, Qi ZHANG, Xiangjun XIN, Ran GAO, Qinghua TIAN, Feng TIAN

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Resumo:

Este artigo investiga o problema de alocação de recursos para o downlink de redes de acesso múltiplo não ortogonal (NOMA). Um novo método de alocação de recursos é proposto para lidar com o problema de maximizar a capacidade do sistema, levando em consideração a justiça do usuário. Como o problema de otimização é não-convexo e intratável, adotamos a ideia de otimização passo a passo, decompondo-a em emparelhamento de usuários, subcanais e subproblemas de alocação de potência. Primeiro, todos os usuários são emparelhados de acordo com seus diferentes ganhos de canal. Então, a alocação de subcanal é executada pelo algoritmo de seleção de subcanal (SSA) proposto com base na prioridade do canal. Uma vez fixada a alocação de subcanais, para melhorar ainda mais a capacidade do sistema, a alocação de potência de subcanais é implementada pela abordagem de aproximação convexa sucessiva (SCA), onde o problema de otimização não convexo é transformado no problema de otimização convexa aproximada em cada iteração. Para garantir a justiça do usuário, os limites superior e inferior dos coeficientes de alocação de potência são derivados e combinados através da introdução dos coeficientes de sintonia. Os coeficientes de alocação de energia são ajustáveis ​​dinamicamente ajustando os coeficientes de sintonia, assim os requisitos diversificados de qualidade de serviço (QoS) podem ser satisfeitos. Finalmente, os resultados da simulação demonstram a superioridade do método proposto sobre os métodos existentes em termos de desempenho do sistema, além disso, pode ser alcançado um bom equilíbrio entre a capacidade do sistema e a justiça do usuário.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E103-B No.12 pp.1447-1461
Data de publicação
2020/12/01
Publicitada
2020/06/08
ISSN online
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2019EBP3256
Tipo de Manuscrito
PAPER
Categoria
Tecnologias de comunicação sem fio

autores

Qingyuan LIU
  Beijing University of Posts and Telecommunications
Qi ZHANG
  Beijing University of Posts and Telecommunications
Xiangjun XIN
  Beijing University of Posts and Telecommunications
Ran GAO
  Beijing Institute of Technology
Qinghua TIAN
  Beijing University of Posts and Telecommunications
Feng TIAN
  Beijing University of Posts and Telecommunications

Palavra-chave