CR-NOMA系统中基于能效的功率分配算法彭艺1,2**，杨天意1，杨青青1，彭游1(1.昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500；2.昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室，云南昆明650500)摘要：针对移动通信系统存在频谱利用率不高、能耗开销大和能量效率低的问题，在基于认知无线电非正交多址（CognitiveRadioNon-OrthogonalMultipleAccess，CR-NOMA）网络系统中，提出一种基于改进人工鱼群算法的功率分配方案.系统包含多个主次用户，首先为提升频谱效率和降低解调的误码概率以及时延，次用户以非正交多址的形式接入系统，并采用一种均匀信道增益差的策略对用户进行分组.其次，考虑到传统人工鱼群算法对次用户功率寻优易掉进局部最优解、寻优能力弱和种群多样性差等不足，将约束算子机制和自适应策略引入人工鱼群算法中；最后，使用该算法联合优化各子信道间功率与子信道内次用户功率，寻求次用户最佳发射功率以最大化系统总能量效率.实验结果表明，在次用户为30的条件下，改进的人工鱼群算法所获总能量效率比传统人工鱼群算法提升了10.6%，具有更好的系统性能.关键词：非正交多址；认知无线电；功率分配；能量效率；人工鱼群算法中图分类号：TN929.5文献标志码：A文章编号：0258−7971(2023)04−0837−09随着智能终端的蓬勃发展与5G时代的来临，导致数据流量急剧增长和频谱资源极度紧缺.因此，运用认知无线电（CognitiveRadio，CR）技术提升频谱效率是最有效的方式[1]，其原理是利用频谱感知技术[2]实现主次用户频谱共享，给次用户提供更多通信机会.此外，5G通信中非正交多址（Non-OrthogonalMultipleAccess，NOMA）和设备到设备（Device-to-Device，D2D）通信技术也能达到这一目的[3-4]；D2D用户对无需经过基站转发就能实现用户间的通信，进而提升通信效率和频谱利用率，而NOMA技术在通信服务方面具有显著优势.大量研究表明，NOMA和CR技术结合的认知无线电非正交多址混合系统可大幅度提高吞吐量、频谱效率和接入用户数等[5-6]，现已成为当前学术界和通信领域研究的热点之一.学者们对CR-NOMA系统进行了广泛研究.文献[7]考虑到非完全连续干扰消除（SuccessiveInterferenceCancellation，SIC）的情况，探讨了CR-NOMA系统的中断性能，并分析出干扰和功率不断增加后的中断概率数学表述式.文献[8]研究了NOMA和CR技术结合的系统性能，结果表明CR-NOMA系统优于传统的CR-OMA.文献[9]将协作NOMA与CR网络结合，选取信道条件较好的次用户作为中继节...
