刘琳娜
关键词：多载波；
NOMA；
资源分配策略；
绿色通信
5G 网络基站（Base Station，BS）大规模部署、移动终端海量接入，加剧了无线通信网络的能耗赤字问题。在我国“双碳”目标下，5G 网络的发展要走绿色发展的道路，因此资源优化问题得到广大学者的研究。文献[1-2] 的作者研究了多載波（Multi-Carrier Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA） 系统资源分配问题。文献[3] 对基于无线协能通信（Simultaneous WirelessInformation and Power Transfer，SWIPT） 的单载波协作NOMA 系统功率分配方案进行研究。单载波会增加接收机解调复杂度并且SWIPT 技术能减少移动通信设备的能耗，因此本文将对基于SWIPT 的多载波NOMA 系统子功率分配算法进行研究。
1 系统模型
本章节考虑一个基于SWIPT 的下行的MC-NOMA系统，该系统包含1 个BS 和M 个用户，BS 发射总功率为Pt，系统总带宽为B，均匀划分给N 个相互正交的子信道，子信道（Subchannel，SC）n 的带宽为Bn，BS和用户都装有单根天线，均以半双工的模式进行工作。靠近BS 的用户为近端用户，远离BS 的用户为远端用户。近端用户充当中继，以功率分割PS（Power Splitting，PS）模式进行能量收集和信息转发。该系统包含两个传输阶段，第1 个是直连传输阶段，第2 阶段是协作转发阶段。
图1 展示K = 5 ， Pc =1W 时SC 功率分配算法对EE 的影响。图1 中随着基站发射功率Pt 的增大系统吞吐量会增加，EE 随着Pt 的增大呈上什趋势，但Pt 的增大会增加系统能耗降低EE，能量效率达到最大值后呈下降趋势。图4.3 在Pt =2W时EE-DC 资源分配方案EE 比EE-FTPA 资源分配方案EE 提高了6.05%，因此，本文所提的基于DC Programing 的子信道内用户功率分配算法能有效的提升EE。
图2 展示Pt = 12 W时，EE 随N 变化的情况。N 值变大，系统能服务更多用户，系统吞吐量会提高，EE随N 呈上升趋势。N 增大会增加电路损耗，EE 增长趋势逐渐平缓。N = 35 时，EE-DC 资源分配方案EE 比EE-FTPA 分别高出了%。在系统子信道数目较多时，本文所提的SC 用户功率分配算法能更好的提升SWIPT的MC-NOMA 的EE。
4结束语
此章节主要针对在用户最低信息速率限制下，通过子信道功率分配来最大化基于SWIPT 的下行MC-NOMA 的EE，并使用DC 规划进行求解。通过MATLAB 仿真验证，本文所提SC 功率分配有效的提升基于SWIPT 的下行协作MC-NOMA 的EE。