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非正交多址可见光通信网络中移动用户的最优功率分配

DOI：10.1109/TCOMM.2018.2885352 期刊：IEEE Transactions on Communications 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 本文聚焦非正交多址接入（NOMA）可见光通信（VLC）网络的基础问题：静态与移动用户的可达速率及最优功率分配方案。首先，我们推导了NOMA VLC网络中静态用户可达速率的闭式下界与上界表达式?；诟孟陆?，在满足最小速率要求与单个LED功率约束条件下最小化发射功率，该问题被证明是NP难的。通过半定松弛（SDR）技术，可通过求解凸半定规划（SDP）获得最优功率分配方案。其次，我们为移动用户开发了最优功率分配方案。由于用户移动性，信道状态信息（CSI）估计可能存在误差。我们首先将CSI不确定性表征为椭球区域，并推导出可达速率表达式的下界。随后研究移动用户的发射功率最小化问题（该问题具有非凸性），通过应用S引理与SDR技术，可将该问题重构为凸SDP。仿真结果验证了所提功率分配方案的有效性与鲁棒性。
作者： Shuai Ma，Yang He，Hang Li，Songtao Lu，Fan Zhang，Shiyin Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究非正交多址接入（NOMA）可见光通信（VLC）网络的基本问题：静态与移动用户的可达速率及最优功率分配方案。

研究成果

该论文最后针对非正交多址可见光通信网络中的静态和移动用户，提出了最优功率分配方案，并通过仿真结果验证了其有效性和鲁棒性。所提方案解决了信道状态信息不完美和用户移动性的挑战，为该领域的未来研究奠定了基础。

研究不足

该研究假设静态用户的接收端具有完美的信道状态信息（CSI）和完全成功的干扰消除（SIC），但这可能不符合实际情况。对于移动用户，由于用户移动性，估计的信道状态信息可能不准确，从而导致残余干扰和SIC过程中的用户间误差传播。

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