CN110856247B - 一种基于服务质量的下行noma功率分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法及系统，包括：设置每个子载波上允许功率复用2个用户，分别为第一用户、第二用户，在基站侧获取当前网络信息；构建并改进NOMA功率分配模型；采用迭代注水功率分配算法进行子带间功率分配，完成每个子载波上的功率分配；在每个子载波上，基于用户服务质量QoS，计算出每个用户功率分配系数，完成每个用户的功率分配。本发明保证了每个子带上的用户吞吐量都大于或等于相同情况下OMA系统用户的吞吐量，最大化系统的总吞吐量。

Description

一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法及系统。

背景技术

第五代移动通信网络5G的出现意味着未来的无限网络的频谱效率更高、传输速率更快、系统容量更大，理论上，其频谱效率能够比4G高出5到15倍，其峰值传输速度能够达到10Gbit/s。为了满足新一代无线网络的要求，能够达到更高频谱速率、连接更多的用户数、实现更大的系统容，传统的正交多址接入技术(Orthogonal Multiple Access，OMA)无法完美的满足这些要求，非正交多址接入技术的提出(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)为这一方向找到了突破口。

NOMA技术是在发送端采用非正发送，实现多用户功率复用，即给多个用户分配不同的功率，再发送叠加码，然后主动引入干扰，最后再接收端通过串行干扰消除(Serialinterference cancellation，SIC)检测出各自的信号。NOMA的功率复用技术是在发送端对多用户进行功率分配，一个子带上的时域资源和频域资源不再是分配给一个用户，能够让同一个基站所接入的用户更够获得更多的带宽。信号条件较好的用户在接收端通过SCI技术可以消除其他用户的干扰，信道条件较差的用户可以将其他干扰信息当作噪声处理，直接解调自身信号，从而极大地提高了系统的总容量。NOMA作为5G的关键技术，为了使其在实际应用中发挥出更优越的性能，得到更高的频率效率，更高的吞吐量以及更好的能量效率，对NOMA系统中功率分配的研究尤为必要。传统的NOMA系统功率分配方法都是将系统容量最大化作为目标，在子带内外都采用迭代注水算法，这种算法虽然获得了较好的系统吞吐量，但是在整个迭代过程考虑了子载波上所有的用户，没有考虑到用户的服务质量，甚至有个别用户的吞吐量低于OMA系统下用户的吞吐量，并且整个功率都采用迭代注水算法，复杂度较大不利于实现。

发明内容

为了解决上述问题，在总功率限制和保证用户服务质量的条件下最大化系统的总吞吐量，本发明提供一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法。

一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，其包括以下步骤：

S1、设置每个子载波上允许功率复用2个用户，分别为第一用户、第二用户，在基站侧获取网络信息，获取的网络信息包括：基站发射总功率，系统总带宽，基站与多用户之间的等效信道增益系数h，子载波上用户配对情况；

S2、根据获取的网络信息构建NOMA功率分配模型，并根据香农公式改进NOMA功率分配模型；

S3、根据改进的NOMA功率分配模型，采用迭代注水功率分配算法进行子带间功率分配，完成每个子载波上的功率分配；

S4、在每个子载波上，基于用户的服务质量QoS，采用KKT条件对子载波内的功率分配的最优化问题进行求解，计算出第一用户的最优功率分配系数α_opt1、第二用户的最优功率分配系数α_opt2；

S5、根据步骤S4计算所得的α_opt1、α_opt2，进行子带内功率分配，完成两个用户的功率分配。

一种基于服务质量的下行NOMA功率分配系统，包括：

获取小区信息模块：用于获取基站与多用户之间的等效增益系数h，子载波上用户的配对情况，基站发射总功率，系统总带宽以及小区子载波个数；

带间功率分配模块：用于分配各个子载波的功率，带间功率分配模块包括了迭代注水模板、带间存储模板，迭代注水模块采用迭代注水算法在子带间给各子载波分配功率；带间存储模板用于存储各子载波上用户配对情况和各子载波上已分配功率情况；

带内功率分配模块：用于分配各子载波上用户的功率大小，带内功率分配模块包括了KKT算法模块、功率分配系数选择模块，KKT算法模块根据带间功率分配模块的结果计算出α_opt1和α_opt2；功率分配系数选择模块根据实际选择功率分配方案，确定子载波上两个用户的功率分配大小。

本发明的有益效果：

本发明采用迭代注水算法分配子带之间的功率，在子带内考虑用户服务质量QoS，利用KKT条件最大化系统的总吞吐量，保证用户吞吐量都大于相同情况下OMA系统用户的吞吐量，本发明在未损失过多吞吐量的情况下，使得复杂度降低一半。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明实施例的总流程图；

图2为为本发明实施例的子带间功率分配流程图；

图3为本发明实施例的子带内功率分配流程图；

图4为本发明实施例的系统模块图；

图5为本发明实施例的仿真图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，包括：

S1、设置每个子载波上允许功率复用2个用户，分别为第一用户、第二用户，在基站侧获取网络信息，获取的网络信息包括：基站发射总功率，系统总带宽，基站与多用户之间的等效信道增益系数h，子载波上用户配对情况；

S2、根据获取的网络信息构建NOMA功率分配模型，并根据香农公式改进NOMA功率分配模型；

S3、根据改进的NOMA功率分配模型，采用迭代注水功率分配算法进行子带间功率分配，完成每个子载波上的功率分配；

S4、在每个子载波上，基于用户的服务质量QoS，采用KKT条件对子载波内的功率分配的最优化问题进行求解，计算出第一用户的最优功率分配系数α_opt1、第二用户的最优功率分配系数α_opt2；

S5、根据步骤S4计算所得的α_opt1、α_opt2，进行子带内功率分配，完成两个用户的功率分配。

如图4所示，一种基于服务质量的下行NOMA功率分配系统，包括：

获取小区信息模块：用于获取基站与多用户之间的等效增益系数h，子载波上用户的配对情况，基站发射总功率，系统总带宽以及小区子载波个数。

带间功率分配模块：用于分配各个子载波的功率，带间功率分配模块包括了迭代注水模板、带间存储模板，迭代注水模块采用迭代注水算法在子带间给各子载波分配功率；带间存储模板用于存储各子载波上用户配对情况和各子载波上已分配功率情况。

带内功率分配模块：用于分配各子载波上用户的功率大小，带内功率分配模块包括了KKT算法模块、功率分配系数选择模块，KKT算法模块根据带间功率分配模块的结果计算出α_opt1和α_opt2；功率分配系数选择模块根据实际选择功率分配方案，确定子载波上两个用户的功率分配大小。

获取小区信息模块的输出端与带间功率分配模块的输入端连接，带间功率分配模块输出端与带内功率分配模块的输入端连接。

本发明实施例假设基站功率恒为1W，小区用户数为10人，本发明的一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，包括以下步骤：

设置每个子载波上允许功率复用的用户数为2，在基站侧获取当前网络信息，网络信息包括：基站发射总功率，系统总带宽，基站与多用户之间的等效信道增益系数h，子载波上用户配对情况。

根据获取的网络信息构建NOMA功率分配的优化模型，并根据香农公式改进NOMA功率分配的优化模型，得到改进的NOMA功率分配模型。

进一步的，建立NOMA功率分配的优化模型，NOMA功率分配的优化模型为：

其中，N表示子载波数，U_S表示每个子载波上用户数，R_i,n表示第n个子载波上第i用户的吞吐量，p_i,n表示第n个子载波上第i用户所分配到的功率大小，P表示基站发射的总功率。

其中，式(1)表示NOMA功率分配优化问题模型，式(2)表示子载波上每个用户分配到的功率都必须大于或等于0，式(3)表示所有子载波上的所有用户所分配到的功率的和都必须小于或等于基站发射的总功率P。

进一步的，根据香农公式改进NOMA功率分配模型，得到改进后的NOMA功率分配模型，所述改进后的NOMA功率分配模型为：

其中，B表示系统总带宽，其值为1MHz，p_n表示第n个子载波上所分得的功率，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度，N表示子载波数，H_n表示噪声归一化信道响应，h_n表示第n个子载波上的注水等效信道增益，使用功率复用域用户组中较好的信道增益作为等效信道增益。

根据改进后的NOMA功率分配模型，在子载波之间，采用迭代注水功率分配算法进行子带间的功率分配，完成每个子载波上的功率分配，如图2所示，具体步骤包括：

S31、根据改进的NOMA功率分配模型计算p_n，包括：

根据改进的NOMA功率分配模型构造拉格朗日函数：

其中，λ表示表示拉格朗日乘子，N表示子载波数。

在拉格朗日函数等式两边分别对p_n、λ求偏导，并且令其等于零，得到：

由式(9)得到：

令σ＝λln2表示注水水位，则式(10)表示为：

设置注水水位初始值为：

将式(12)代入式(11)中，即用注水水位初始值σ₀替换σ即可计算出p_n。

S32、计算出p_n后，对p_n进行判断，若有第n个子载波上所分得的功率p_n＜0，则令p_n＝0并将该子载波从下一次的迭代过程中剔除；若所有p_n都为非负数，则执行步骤S33，否则根据式(13)更新注水水位，然后返回到步骤S31；

其中，ω表示调整步长，ω∈(0,1)，N表示子载波数。

S33、输出p_n并完成每个子载波之间的功率分配。根据输出的p_n可以得到每个子载波上应分得的功率，按照输出的p_n为每个子载波分配相应的功率大小。

子带间功率分配完成后，在每个子载波上，基于用户的服务质量QoS，采用KKT条件对子载波内的功率分配的最优化问题进行求解，在保证用户服务质量QoS的情况下最大化用户的吞吐量，计算出两个用户的最优功率分配系数α_opt1、α_opt2，其中，α_opt1表示第一用户的最优功率分配系数、α_opt2表示第二用户的最优功率分配系数。

在每个子载波上，基于用户的服务质量QoS，令第一用户吞吐量的最低要求为R_1,min，第二用户吞吐量的最低要求为R_1,min，其中，R_1,min、R_1,min与相同条件下OMA系统下第一用户和第二用户的速率一致，最大化两个用户的总吞吐量为：

p_1,n＜p_2,n 式(14b)

R_1,n≥R_1,min,R_2,n≥R_2,min 式(14c)

p_1,n＞0,p_2,n＞0,p_1,n+p_2,n＝p_n 式(14d)

其中，R_1,n表示第一用户的吞吐量，R_1,min表示第一用户吞吐量的最低要求，R_2,n表示第二用户的吞吐量，R_2,min表示第二用户吞吐量的最低要求，p_1,n表示第一用户所分配到的功率，p_2,n表示第二用户所分配到的功率。式(14b)表示根据NOMA的功率分配原则，信道增益系数低的第二用户所分配到的功率大于信道增益系数大的第一用户，式(14c)表示第一用户和第二用户的吞吐量都需要在保证QoS的情况大于或等于最低要求。

由于，式中R_1,n、R_2,n、p_1,n、p_2,n又可以用如下公式表示：

R_1,n＝log₂(1+p_1,n|h_1,n|²/N₀) 式(15a)

R_2,n＝log₂(1+p_2,n|h_2,n|²/(p_1,n|h_2,n|²+N₀)) 式(15b)

p_1,n＝αp_n,p_2,n＝(1-α)p_n 式(15c)

其中，α表示功率分配系数，且0＜α＜1，h_1,n表示第一用户的信道增益，h_2,n表示第二用户的信道增益。

可以推出:

R_1,n+R_2,n＝log₂(1+p_1,n|h_1,n|²/N₀)+log₂(1+p_2,n|h_2,n|²/(p_1,n|h_2,n|²+N₀))

＝log₂(1+f(α)) 式(16a)

其中，α表示功率分配系数，且0＜α＜1，f(α)表示功率分配系数的函数，要使式(14a)最大则要求式(16a)最大化，因此，最优化问题可以被描述为：

为了简化计算，令第一参量γ₁＝(p_n|h_1,n|²)/N₀，令第二参量γ₂＝(p_n|h_2,n|²)/N₀，其中，p_n表示第n个子载波上所分配的功率，h_1,n表示第一用户的信道增益，h_2,n表示第二用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度。

对于上述的最优化问题，本发明根据拉格朗日函数建立KKT条件对上述问题进行求解，其中拉格朗日函数为：

其中，f(α)表示功率分配系数的函数，λ₁,λ₂为拉格朗日乘子，γ₁ ^-1、γ₂ ^-1表示γ₁、γ₂的倒数。

在拉格朗日等式两边对α求偏导，建立的KKT条件如下：

0＜α＜1/2 式(19e)

λ₁≥0,λ₂≥0 式(19f)

式中，f′(α)表示式(16b)的导数。

根据KKT条件可以得出：当λ₁＞0,λ₂＝0时，

当λ₂＞0,λ₁＝0时，

当λ₁,λ₂为其他值时，没有满足条件的α存在。

根据用户的最优功率分配系数α_opt1和α_opt2，进行子带内功率分配，完成每个子载波上的两用户的功率分配。

进一步的，根据上述步骤计算所得的α_opt1、α_opt2，可以按照方案一分配一个子载波上的两个用户的功率，方案一包括：令第一用户的吞吐量为R_1,min，依据α_opt1计算两个用户的功率p_1,n,p_2,n，最大化第二用户的吞吐量。

依据α_opt1计算两个用户的功率p_1,n,p_2,n包括：

第一用户所分配的功率为：p_1,n＝α_opt1p_n

第二用户所分配的功率为：p_2,n＝(1-α_opt1)p_n

根据两个用户所分配的功率p_1,n,p_2,n最大化第二用户的吞吐量包括：根据计算所得的第二用户的功率p_2,n，由式R_2,n＝log₂(1+p_2,n|h_2,n|²/(p_1,n|h_2,n|²+N₀))计算出此时第二用户的最大吞吐量。

进一步的，根据上述步骤计算所得的α_opt1、α_opt2，还可以按照方案二分配一个子载波上的两个用户的功率，方案二包括：令第二用户的吞吐量始终为R_2,min，依据α_opt2计算两个用户的功率p_1,n,p_2,n，最大化第一用户的吞吐量。

依据α_opt2计算两个用户的功率p_1,n,p_2,n包括：

第二用户所分配的功率为：p_2,n＝α_opt2p_n；

第一用户所分配的功率为：p_1,n＝(1-α_opt2)p_n；

根据两个用户所分配的功率p_1,n,p_2,n最大化第一用户的吞吐量包括：根据计算所得的第一用户的功率p_1,n，由式R_1,n＝log₂(1+p_1,n|h_1,n|²/N₀)计算出此时第一用户的最大吞吐量。

进一步的，对每个子载波上的两个用户进行功率分配，如图3所示，具体步骤如下：

设置初始条件n＝0；当n<N时，令n＝n+1，根据α_opt1、α_opt2进行第n+1个子载波上两用户的功率分配；当n>N时，子带内功率分配结束，至此完成所有子载波上的用户的功率分配。

如图5所示，分别用本发明的方案一(对应曲线方案1)、本发明的方案二(对应曲线方案2)、现有的OMA方法(对应曲线OMA)和现有的迭代注水算法与分数阶功率分配联合方法(对应曲线注水+FTPA)对系统的总吞吐量进行测试比较，得出：当小区用户数为10人时，根据方案一可以计算出此时系统的总吞吐量约为7.94*10⁶bit/s，根据方案二可以计算出此时系统总吞吐量约为8.85*10⁶bit/s，根据OMA系统，此时小区的总吞吐量约为5.85*10⁶bit/s，根据迭代注水算法与分数阶功率分配联合方法，此时系统的总吞吐量约为7.61*10⁶bit/s。本发明的方案一比相同条件下OMA系统的总吞吐量高出约37.13％，优于迭代注水算法与分数阶功率分配联合方法4.09％；本发明的方案二比相同条件下OMA系统的总吞吐量提高了约52.85％，优于迭代注水算法与分数阶功率分配联合方法17.19％，能够保证用户的吞吐量都大于或等于同样情况下的OMA系统用户的吞吐量，提高用户质量。因此，本发明的方法获得的系统总吞吐量均达大于相同情况下的OMA系统和迭代注水算法与分数阶功率分配联合方法。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置每个子载波上允许功率复用2个用户，分别为第一用户、第二用户，在基站侧获取网络信息，获取的网络信息包括：基站发射总功率，系统总带宽，基站与多用户之间的等效信道增益系数h，子载波上用户配对情况；

S2、根据获取的网络信息构建NOMA功率分配模型，并根据香农公式改进NOMA功率分配模型；

S3、根据改进的NOMA功率分配模型，采用迭代注水功率分配算法进行子带间功率分配，完成每个子载波上的功率分配；

S4、在每个子载波上，基于用户的服务质量QoS，采用KKT条件对子载波内的功率分配的最优化问题进行求解，计算出第一用户的最优功率分配系数α_opt1、第二用户的最优功率分配系数α_opt2；包括：

当λ₁＞0,λ₂＝0时，

当λ₂＞0,λ₁＝0时，

其中，γ₁＝(p_n|h_1,n|²)/N₀，γ₂＝(p_n|h_2,n|²)/N₀，γ₁表示第一参量，γ₂表示第二参量，λ₁,λ₂为拉格朗日乘子，p_n表示第n个子载波上所分配的功率，h_1,n表示第一用户的信道增益，h_2,n表示第二用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度；

所述KKT条件根据拉格朗日函数建立，建立的KKT条件包括：

其中，L(α,λ₁,λ₂)表示拉格朗日函数，α表示功率分配系数，f′(α)表示功率分配系数的函数的导数；

S5、根据步骤S4计算所得的α_opt1、α_opt2，进行子带内功率分配，完成两个用户的功率分配；

根据计算的α_opt1、α_opt2分配两个用户的功率包括：

令第一用户的吞吐量为R_1,min，根据α_opt1计算两个用户所分配的功率p_1,n,p_2,n，最大化第二用户的吞吐量，其中，R_1,min表示第一用户吞吐量的最低要求；包括

第一用户所分配的功率包括：p_1,n＝α_opt1p_n；

第二用户所分配的功率包括：p_2,n＝(1-α_opt1)p_n；

根据第一用户所分配的功率p_1,n和第二用户所分配的功率p_2,n，最大化第二用户的吞吐量包括：由式R_2,n＝log₂(1+p_2,n|h_2,n|²/(p_1,n|h_2,n|²+N₀))计算第二用户的最大吞吐量，其中，R_2,n表示第二用户的吞吐量，h_2,n表示第一用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度；

或者

令第二用户的吞吐量始终为R_2,min，根据α_opt2计算两用户所分配的功率p_1,n,p_2,n，最大化第一用户的吞吐量，其中，R_2,min表示第二用户吞吐量的最低要求；包括：

第二用户所分配的功率包括：p_2,n＝α_opt2p_n；

第一用户所分配的功率包括：p_1,n＝(1-α_opt2)p_n；

根据第一用户所分配的功率p_1,n和第二用户所分配的功率p_2,n，最大化第一用户的吞吐量包括：由式R_1,n＝log₂(1+p_1,n|h_1,n|²/N₀)计算第一用户的最大吞吐量，其中，R_1,n表示第一用户的吞吐量，h_1,n表示第一用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度。

2.如权利要求1所述的一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，所述NOMA功率分配模型包括：

其中，N表示子载波数，U_S表示每个子载波上用户数，R_i,n表示第n个子载波上第i用户的吞吐量，p_i,n表示第n个子载波上第i用户所分配到的功率大小，P表示基站发射的总功率。

3.如权利要求1所述的一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，改进后的NOMA功率分配模型包括：

其中，B表示系统总带宽，N表示子载波数，p_n表示第n个子载波上所分配的功率，P表示基站发射的总功率，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度，H_n表示噪声归一化信道响应，h_n表示第n个子载波上的注水等效信道增益。

4.如权利要求1所述的一种基于服务质量的下行NOMA功率分配方法，其特征在于，采用迭代注水功率分配算法进行子带间功率分配包括以下步骤：

S31、设置注水水位初始值，根据改进的NOMA功率分配模型计算p_n；

S32、判断p_n，若存在p_n＜0，则令p_n＝0并将该子载波从下一次的迭代过程中剔除；若所有p_n都为非负数，则执行步骤S33，否则更新注水水位，然后返回到步骤S31；

S33、输出p_n并完成每个子载波之间的功率分配，

其中，p_n表示第n个子载波上所分配的功率。

5.一种基于服务质量的下行NOMA功率分配系统，其特征在于，包括：

获取小区信息模块：用于获取基站与多用户之间的等效信道增益系数h，子载波上用户的配对情况，基站发射总功率，系统总带宽以及小区子载波个数；

带间功率分配模块：用于分配各个子载波的功率，带间功率分配模块包括迭代注水模块和带间存储模块，迭代注水模块采用迭代注水算法在子带间给各子载波分配功率；带间存储模板用于存储各子载波上用户配对情况和各子载波上已分配功率情况；

带内功率分配模块：用于分配各子载波上用户的功率大小，带内功率分配模块包括KKT算法模块和功率分配系数选择模块，KKT算法模块根据带间功率分配模块的结果采用KKT条件对子载波内的功率分配的最优化问题进行求解,计算出第一用户的最优功率分配系数α_opt1和第二用户的最优功率分配系数α_opt2；

当λ₁＞0,λ₂＝0时，

当λ₂＞0,λ₁＝0时，

其中，γ₁＝(p_n|h_1,n|²)/N₀，γ₂＝(p_n|h_2,n|²)/N₀，γ₁表示第一参量，γ₂表示第二参量，λ₁,λ₂为拉格朗日乘子，p_n表示第n个子载波上所分配的功率，h_1,n表示第一用户的信道增益，h_2,n表示第二用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度；

所述KKT条件根据拉格朗日函数建立，建立的KKT条件包括：

其中，L(α,λ₁,λ₂)表示拉格朗日函数，α表示功率分配系数，f′(α)表示功率分配系数的函数的导数；

功率分配系数选择模块根据计算的α_opt1、α_opt2分配两个用户的功率包括：令第一用户的吞吐量为R_1,min，根据α_opt1计算两个用户所分配的功率p_1,n,p_2,n，最大化第二用户的吞吐量，其中，R_1,min表示第一用户吞吐量的最低要求；包括

第一用户所分配的功率包括：p_1,n＝α_opt1p_n；

第二用户所分配的功率包括：p_2,n＝(1-α_opt1)p_n；

根据第一用户所分配的功率p_1,n和第二用户所分配的功率p_2,n，最大化第二用户的吞吐量包括：由式R_2,n＝log₂(1+p_2,n|h_2,n|²/(p_1,n|h_2,n|²+N₀))计算第二用户的最大吞吐量，其中，R_2,n表示第二用户的吞吐量，h_2,n表示第一用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度；

或者

令第二用户的吞吐量始终为R_2,min，根据α_opt2计算两用户所分配的功率p_1,n,p_2,n，最大化第一用户的吞吐量，其中，R_2,min表示第二用户吞吐量的最低要求；包括：

第二用户所分配的功率包括：p_2,n＝α_opt2p_n；

第一用户所分配的功率包括：p_1,n＝(1-α_opt2)p_n；

根据第一用户所分配的功率p_1,n和第二用户所分配的功率p_2,n，最大化第一用户的吞吐量包括：由式R_1,n＝log₂(1+p_1,n|h_1,n|²/N₀)计算第一用户的最大吞吐量，其中，R_1,n表示第一用户的吞吐量，h_1,n表示第一用户的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的功率谱密度。

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