基于自适应细菌觅食优化策略的CR-NOMA功率分配算法

摘要

针对多个主次用户场景中采取underlay模式的认知无线电非正交多址接入(cognitive radio non-orthogonal multiple access, CR-NOMA)系统的低频谱利用率问题，提出一种基于自适应细菌觅食优化策略的功率分配算法。首先进行联合用户匹配，将次用户分组问题等效为次用户-子信道双向动态匹配问题。其次，构造次用户功率比例因子向量并将其映射为细菌个体的位置向量，在趋向操作中改进细菌游动步长、旋转方向；复制操作中结合差分进化算法对前半数优质解进行变异选择；迁徙操作中定义迁徙范围，采用自适应迁徙概率，加快寻找最佳位置向量进程。最后得到最佳功率比例因子以最大化系统总吞吐量。结果表明，本文所提算法与层级配对功率分配(hierarchical pairing power allocation, HPPA)算法和CR-OMA算法相比，能够有效加快收敛速度，增强全局寻优能力，具有更好的系统性能。

关键词

认知无线电 / 非正交多址接入 / 功率分配 / 细菌觅食