基于SWIPT的下行多載波NOMA能量效率優(yōu)化算法研究
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5G 網(wǎng)絡(luò )基站（Base Station，BS）大規模部署、移動(dòng)終端海量接入，加劇了無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的能耗赤字問(wèn)題。在我國“雙碳”目標下，5G 網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展要走綠色發(fā)展的道路，因此資源優(yōu)化問(wèn)題得到廣大學(xué)者的研究。文獻[1-2]的作者研究了多載波(Multi-Carrier Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA) 系統資源分配問(wèn)題。文獻[3]對基于無(wú)線(xiàn)協(xié)能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer，SWIPT) 的單載波協(xié)作NOMA系統功率分配方案進(jìn)行研究。單載波會(huì )增加接收機解調復雜度并且SWIPT 技術(shù)能減少移動(dòng)通信設備的能耗，因此本文將對基于SWIPT 的多載波NOMA 系統子功率分配算法進(jìn)行研究。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202307/448402.htm1 系統模型
本章節考慮一個(gè)基于SWIPT 的下行的MC-NOMA系統，該系統包含1 個(gè)BS 和M 個(gè)用戶(hù)，BS 發(fā)射總功率為Pt，系統總帶寬為B，均勻劃分給N 個(gè)相互正交的子信道，子信道（Subchannel，SC）n 的帶寬為Bn，BS和用戶(hù)都裝有單根天線(xiàn)，均以半雙工的模式進(jìn)行工作?？拷麭S 的用戶(hù)為近端用戶(hù)，遠離BS 的用戶(hù)為遠端用戶(hù)。近端用戶(hù)充當中繼，以功率分割PS（Power Splitting，PS）模式進(jìn)行能量收集和信息轉發(fā)。該系統包含兩個(gè)傳輸階段，第1 個(gè)是直連傳輸階段，第2 階段是協(xié)作轉發(fā)階段。
1）直連傳輸階段
在直連傳輸階段BS 依據NOMA 原理將信號廣播給小區內所有的用戶(hù)。SCn 中傳輸的疊加信號為
2 SC功率分配算法
算法1：子信道功率分配算法
3 仿真結果與分析
圖2 展示Pt = 12 W時(shí)，EE 隨N 變化的情況。N 值變大，系統能服務(wù)更多用戶(hù)，系統吞吐量會(huì )提高，EE隨N 呈上升趨勢。N 增大會(huì )增加電路損耗，EE 增長(cháng)趨勢逐漸平緩。N = 35 時(shí)，EE-DC 資源分配方案EE 比EE-FTPA 分別高出了%。在系統子信道數目較多時(shí)，本文所提的SC 用戶(hù)功率分配算法能更好的提升SWIPT的MC-NOMA 的EE。
4 結束語(yǔ)
此章節主要針對在用戶(hù)最低信息速率限制下，通過(guò)子信道功率分配來(lái)最大化基于SWIPT 的下行MC-NOMA的EE，并使用DC規劃進(jìn)行求解。通過(guò)MATLAB仿真驗證，本文所提SC 功率分配有效的提升基于SWIPT的下行協(xié)作MC-NOMA的EE。
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（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年6月期）
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