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申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明涉及基于用户满意度的室内多色VLC‑NOMA用户分组和资源分配，属于光通信技术领域。本发明所述的方法首先采用基于通信质量的用户分组算法确定用户所属NOMA组；其次，针对每个NOMA用户组进行用户间功率分配，采用基于动态功率调整的功率分配算法确定每个用户的发射功率；最后，采用软频分复用进行接入点AccessPoint,AP的主辅子载波划分，根据基于主辅子载波划分的子载波分配算法确定每个NOMA组关联的子载波；本发明所述方法采用基于用户满意度的室内多色VLC‑NOMA网络的用户分组和资源分配，为室内多色VLC‑NOMA网络的用户进行分组并分配子载波和功率资源，以改善室内多色VLC‑NOMA网络VLCAP密集部署以及多用户接入带来的小区间干扰，提升网络和速率和用户满意度。

主权项：1.基于用户满意度的室内多色VLC-NOMA用户分组和资源分配，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：对室内多色VLC-NOMA网络的N个用户和L个VLC接入点AccessPoint,AP，根据VLC的朗伯辐射模型计算用户到各AP的信道增益；将所有用户按信道增益升序排列，并加入待配对用户集Q；用户n的信道增益gi,n计算公式为： 其中，APD表示接收机的接收面积，朗伯辐射系数m＝-1logcosφ12，di,n为发射机i与接收机n之间的距离；其中φ为LED发射角，ψn为接收机入射角，ψc为接收机的视场角；接收器的光滤波增益和聚光器增益分别为Tψn和gψn；其中，gψn＝f2sin2ψc，f为墙壁反射常系数；S2：Uk,1和Uk,2的可达速率计算如下： 其中，为VLCAPi的NOMA组的通信带宽，为用户n的信干燥比，计算公式如下： 其中，表示APi发送给用户发射功率；为信道估计误差；表示NOMA组中用户n到APi的信道增益；γ＝γeoγoe，γeo和γoe分别为PD的电光转换效率和光电转换效率；N0为VLC噪声功率谱密度，其取值为1×10-21；L为VLCAP集合；为NOMA组的用户数量；为VLCAPi的NOMA组的通信带宽，BVLC为VLCAP的总通信带宽；为二进制变量，若表示用户组与子载波si关联；否则，NOMA组的总速率计算如下： NOMA组的Uk,1和Uk,2的用户满意度以及所有用户的平均满意度计算如下： 其中，为用户n的获得的可达速率；为用户n的请求速率；所有用户的平均满意度计算如下： 根据通信质量因子公式，每个用户的通信质量因子l计算如下： 其中，为由APi服务的所有用户的平均数据速率；S3：对于待配对用户集Q中的信道增益值最低的用户，计算此用户与所有其他用户的通信质量相差；判断是否成立，若成立，将该用户加入虚拟配对用户集G；否则，将待配对用户集Q中剩余的用户作为OMA用户进行通信，令执行S6；S4：将满足通信质量差的所有用户进行虚拟配对；对于所有虚拟配对的NOMA用户组，判断是否成立，若成立，计算虚拟配对后NOMA组总速率的差值，选择NOMA组总速率增量最大的虚拟配对NOMA用户组，将这两个用户配对，并从待配对用户集Q删除这两用户；否则，执行S5；S5：判断是否成立，若成立，执行步骤S6，否则，执行S3；S6：初始化j＝1；首先分配满足各用户最低速率需求的功率，满足Uk,1和Uk,2最低请求速率的功率和以及剩余功率表示如下： S7：判断是否成立，其中Δp为功率增量；若成立，执行步骤S8；否则，执行S12；S8：判断是否成立，其中若成立，否则，S9：根据更新后的功率值计算更新后的Uk,1和Uk,2的可达速率以及NOMA组的总速率根据更新后的功率值计算更新后的Uk,1和Uk,2的用户满意度以及NOMA组的平均用户满意度S10：判断是否成立，其中ΔT为NOMA组的总和速率增量，为平均用户满意度阈值；若成立，得到优化后的用户速率以及NOMA组的总速率，跳至S11；否则，更新的Uk,1和Uk,2的功率值，得到优化后的用户速率以及NOMA组的总速率， S11：判断j＞jmax或者是否成立，若成立，执行否则，j＝j+1，执行S7；S12：根据公式计算每个AP的平均用户满意度，得到AP划分主辅子载波优先级，平均用户满意度越低的AP优先级越高；初始化i＝1；S13：计算每条子载波关联的NOMA用户组的总接收功率，将接收功率最大的子载波作为AP的主子载波，其余子载波为辅子载波；S14：判断|Ki|＝1是否成立，若成立，直接将唯一的主子载波分配给该用户组，跳至S18；否则，执行S15；S15：判断AP内所有用户组都为NOMA用户组是否成立，若成立，按NOMA用户组的总信道增益升序排序，总信道增益最低的NOMA用户组作为边缘用户组接入主子载波，其它用户组按顺序接入使其总和速率最高的辅子载波；否则，执行S16；S16：判断AP内只有OMA用户是否成立，若成立，将所有OMA用户按照信道增益升序排列，信道增益最低的OMA用户作为边缘用户接入主子载波，其他OMA用户按照顺序接入使其速率最大的辅子载波；否则，执行S17；S17：将OMA用户以外的其它NOMA用户组进行总信道增益升序排序，总信道增益最低的NOMA用户组作为边缘用户组接入主子载波，其它NOMA用户组按顺序接入使其总和速率最高的辅子载波，剩余的OMA用户也按信道增益升序接入使其总和速率最高的辅子载波；S18：i＝i+1，判断i≤|L|是否成立，若成立，执行S13；否则，算法结束。

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百度查询： 重庆邮电大学 基于用户满意度的室内多色VLC-NOMA用户分组和资源分配