Joint User Scheduling and Power Allocation for Energy Efficient Millimeter Wave NOMA Systems

Abstract

본 논문에서는 밀리미터파 비직교 다중접속 시스템에서 사용자 스케줄링과 전력 할당 방법을 다룬다. 피드백 오버헤드를 줄이기 위하여 기지국에서 랜덤 빔포밍을 사용한다. 각 빔으로는 비직교 다중접속을 통하여 최대 두 명의 사용자에게 신호를 보낸다. 에너지 효율을 최대화하는 사용자 스케줄링과 전력할당 문제를 만들고 이 문제를 풀기 위한 알고리즘을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 방법이 기존의 방법보다 에너지 효율이 좋음을 확인한다.

Non-orthogonal multiple access (NOMA) and millimeter wave (mmWave) communications are promising technologies for the fifth generation (5G) wireless communication systems. NOMA is able to serve multiple users in the same resource block by exploiting successive interference cancellation (SIC). MmWave communications can use wide bandwidth available in the mmWave frequency band.

In this thesis, we investigate the user scheduling and power allocation scheme for a mmWave NOMA system. To reduce the feedback overhead, random beamforming is adopted at a base station. The optimization problem is formulated to maximize the energy efficiency. To solve this problem, we first address the user scheduling problem and power allocation problem separately, then an iterative algorithm is proposed to jointly optimize the user scheduling and power allocation. Simulation results show that the proposed scheme achieves higher energy efficiency than the conventional scheme.