42、软件定义非正交多址接入（SDN - NOMA）网络资源分配优化

软件定义非正交多址接入（SDN - NOMA）网络资源分配优化

在 5G 移动通信领域，非正交多址接入（NOMA）和软件定义网络（SDN）技术都备受关注。NOMA 通过发射机的功率域复用和接收机的连续干扰消除（SIC）技术，显著优于正交多址接入方案。而 SDN 作为一种新兴的网络架构，为网络的动态配置和资源管理提供了强大的支持。下面我们将深入探讨 SDN - NOMA 网络的系统模型、资源分配优化以及相关算法。

1. SDN - NOMA 系统模型

SDN - NOMA 网络采用基于 SDN 的资源共享系统下行链路架构。在 SDN 框架中，控制平面和数据平面分离，便于资源管理和网络优化。
- 数据平面 ：分布式小小区基站（SCBSs）由相同或不同的网络运营商运营，为不同应用的用户提供数据服务。所有发射机均配备单天线，用户均匀分布在基站覆盖范围内，由于基站部署密度高，异构基站的覆盖区域严重重叠。
- 控制平面 ：SDN 控制器对网络有全局视图，包括用户的流量需求、可用无线资源和信道状态信息。当接收到流量需求信息时，SDN 控制器会使用虚拟资源块（VRBs）设计用户与 SCBSs 之间的资源分配策略。

在 SDN - NOMA 网络中，一个用户可以通过任意 VRB 接收基站信号，一个 VRB 也可以同时分配给多个用户。由于同一 VRB 上的用户会相互干扰，每个用户在接收到叠加信号后采用 SIC 技术解调目标消息。用户 u 接收到的干扰信号可通过以下公式计算：
- 同一 SCBS k 上其他用户对用户 u 在 VRB n 上的干扰：
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\tilde{I}