吴静芳 李莉 熊芷萌 周小平

摘  要： 针对混合非正交多址接入（NOMA）的认知无线电网络的下行链路，以主用户的干扰功率阈值、次用户最小信息速率以及子信道复用用户数为约束条件，建立信道和功率资源分配的优化问题模型，提出了一种公平性可调的信道分配方法，得到信道和用户的匹配结果;采用凸近似和Charnes-Cooper变换的方法，得到复用用户的功率分配值. 仿真结果表明，给定基站总功率为25 dBm时，所提信道分配算法的用户公平性指数提升了50%.

关键词： 非正交多址接入（NOMA）; 认知无线电; 信道分配; 功率分配; 能效

中图分類号： TN 929.5      文献标志码： A     文章编号： 1000-5137（2021）01-0069-09

Abstract： For the downlink of the cognitive radio network with hybrid non-orthogonal multiple access（NOMA），the improved model for channel and power resource allocation were established with the constraints of the primary users interference power threshold，the secondary users minimum information rate，and the number of subchannel multiplexing users. To optimize the problem model，a channel allocation method with adjustable fairness was proposed to obtain the matching result between the channel and the user. The convex approximation and the Charnes-Cooper transformation method were used to obtain the power allocation value of the multiplexing users. The simulation results showed that when the total power of the base station was 25 dBm，the user fairness index of the channel allocation algorithm proposed in this paper was improved by 50%.

Key words： non-orthogonal multiple access（NOMA）; cognitive radio; channel allocation; power allocation; energy efficiency

0  引 言

目前，人们对数据速率需求呈指数型增长，而数据速率的大幅提升需要消耗大量频谱资源.认知无线电技术可缓解频谱资源紧缺的问题，该技术允许次用户接入主用户未占用的频谱，同时保证主用户的数据速率，从而提高系统的频谱使用效率.

在传统认知无线电网络中，一般采用正交多址接入（OMA）技术进行用户复用，而大量文献已经证明非正交多址接入（NOMA）技术的频谱利用率优于OMA技术.LIU等[1]研究了NOMA网络中多用户下行链路能效资源分配问题，提出了一种低复杂度的两用户信道分配算法，以最大化系统能效，该算法中最佳子信道的分配策略是始终选择子信道上具有最强等效信道增益的用户进行匹配;FANG等[2]研究了非完美信道状态信息下NOMA网络的下行链路资源分配问题，通过将概率混合非凸优……