【技术实现步骤摘要】
一种码本生成方法及装置
本专利技术涉及编码调制
，具体涉及一种码本生成方法及装置。
技术介绍
近年来，在通信领域支持过载连接的非正交多址接入技术被逐渐推广，非正交多址接入技术由于具有能够满足未来移动通信大容量、海量连接、低延时接入等需求的特点，逐渐成为未来移动通信的候选多址接入技术。SCMA(Sparsecodemultipleaccess，稀疏码多址接入)是非正交多址接入技术的一种，由于SCMA采用的扩频码是稀疏码，即每个用户的基带数据仅在少量的码片上进行非零位扩频调制，多个用户就可以共享一段时频资源，而不必严格正交，可以实现过载系统。在SCMA系统中，每个用户都会预先分配一个专用的码本，扩频过程和调制映射过程由预分配给用户的码本完成，编码比特则直接通过码本中包含的多维码字完成资源映射。且多个用户的码字在同一资源块上叠加传输，能够更好的提升系统的整体容量。随着移动通信用户数的激增，逐渐对大尺寸的SCMA码本设计以及降低用户间的干扰提出了需求，基于此，如何提供一种大尺寸SCMA码本设计方案并且能够降低用户间的干扰，成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种码本生成方法及装置，能够提供一种大尺寸SCMA码本设计方案并且能够降低用户间的干扰。一种码本生成方法，包括：确定待生成码本参数，所述待生成码本参数中至少包含：码本矩阵的行数W、码本矩阵的列数M、码本矩阵中每个码字包含的非零元素的个数N以及任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，其中W、M、N均为正整数；利用所述任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，计算K维度空间上具...
【技术保护点】
1.一种码本生成方法，其特征在于，包括：确定待生成码本参数，所述待生成码本参数中至少包含：码本矩阵的行数W、码本矩阵的列数M、码本矩阵中每个码字包含的非零元素的个数N以及任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，其中W、M、N均为正整数；利用所述任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，计算K维度空间上具有最大编码增益的格结构G′(Λ)，其中K为大于等于2的正整数，K＝2N；利用所述格结构G′(Λ)，获取具有最大边界增益的M个格点；由所述具有最大边界增益的M个格点组成K*M维实星座矩阵；利用所述K*M维实星座矩阵，得到复数元素间功率变化量最大的N*M维复数域母星座矩阵，作为目标N*M维复数域母星座矩阵；利用预先设置的因子图矩阵生成规则，生成因子图矩阵F；依据所述因子图矩阵F，并结合星座旋转运算，生成具有预设特性的映射矩阵F
【技术特征摘要】
1.一种码本生成方法，其特征在于，包括：确定待生成码本参数，所述待生成码本参数中至少包含：码本矩阵的行数W、码本矩阵的列数M、码本矩阵中每个码字包含的非零元素的个数N以及任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，其中W、M、N均为正整数；利用所述任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，计算K维度空间上具有最大编码增益的格结构G′(Λ)，其中K为大于等于2的正整数，K＝2N；利用所述格结构G′(Λ)，获取具有最大边界增益的M个格点；由所述具有最大边界增益的M个格点组成K*M维实星座矩阵；利用所述K*M维实星座矩阵，得到复数元素间功率变化量最大的N*M维复数域母星座矩阵，作为目标N*M维复数域母星座矩阵；利用预先设置的因子图矩阵生成规则，生成因子图矩阵F；依据所述因子图矩阵F，并结合星座旋转运算，生成具有预设特性的映射矩阵FLa；利用所述映射矩阵FLa和目标N*M维复数域母星座矩阵，生成用户与资源块对应的码本。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述任意两个格点之间的最小欧式距离值dmin，计算K维度空间上具有最大编码增益的格结构G′(Λ)的过程包括：利用公式确定编码增益与最小欧式距离值之间的关系，其中，γC(Λ)表示编码增益，dmin表示最小欧式距离值，G(Λ)为K*K维矩阵，det(G(Λ))表示G(Λ)矩阵的行列式的值，gi＝[gi1,gi2,…,giK]为矩阵G(Λ)的基向量，(i＝1,2,…,K)；对矩阵G(Λ)进行正交分解，分解成矩阵G′(Λ)与Q乘积的形式，其中，Q为一正交矩阵，矩阵G′(Λ)为一下三角矩阵，矩阵G′(Λ)中的元素为非负实数，且矩阵G′(Λ)中的各基向量g′1,g′2,…,g′n线性无关；利用不等式：得到G′(Λ)，其中μK为系数，K为大于等于2的正整数，μ1,μ2,…μK∈{0,±1}。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述格结构G′(Λ)，获取具有最大边界增益的M个格点的过程包括：以K维空间的原点(0,0,...,0)为圆心，半径ri＝i×dmin，确定i个球形边界面，其中，dmin表示最小欧式距离值，i为正整数；按照球形边界面的半径从小到大的顺序，利用所述格结构G′(Λ)，依次统计落在各球形边界面上的格点zi的数量，将落在各球形边界面上的格点zi的数量相加，得到具有最大边界增益的M个格点zi，其中，aiK为系数，i为正整数，K为大于等于2的正整数，ai1,ai2,…aiK∈{0,±1,…,±ri}。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在M的取值范围为的情况下，所述按照球形边界面的半径从小到大的顺序，利用所述格结构G′(Λ)，依次统计落在各球形边界面上的格点zi的数量，将落在各球形边界面上的格点zi的数量相加，得到具有最大边界增益的M个格点zi的过程包括：按照球形边界面的半径从小到大的顺序，依次统计落在各球形边界面上的格点zi的数量；将落在各球形边界面上的格点zi的数量相加，得到格点数量的和；依据格点数量M以及格点数量的和，确定能够包含M个格点的球形边界面的个数L；选取前L-1个球形边界面上所有的格点zi；依据格点之间的相互作用力，从第L个球形边界面中选取个相互作用力最小的格点；将从前L-1个球形边界面上所有的格点zi以及从第L个球形边界面中选取的个相互作用力最小的格点组成M个格点zi，n(ri)为第i层球形边界面上格点的数量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据格点之间的相互作用力，从第L个球形边界面中选取个相互作用力最小的格点的过程包括：针对第L个球形边界面上的每个格点yi,i＝1,2,…n(rL)，在该球形边界面上分别确定与每个格点各自分别对应的距离在预设距离范围内格点集合，其中，每个格点集合中都包含有K个格点，K为大于等于2的正整数，每个格点集合中的格点采用如下表示方式：yij,j＝1,2,…K；对每个格点yi，计算K个移动单位向量vij，从第L个球形边界面上的每个格点yi中随机选取个格点作为初始质点，记做xi，计算个初始质点之间的相互作用力fij：其中α,β为可调参数；计算每个初始质点xi所受合力Fi，对于每个初始质点xi，将其所受合力Fi分别与其K个移动单位向量vij求内积，得到每个初始质点xi分别对应的K个内积结果；获取每个初始质点xi分别对应的内积结果中的最大值；在某一初始质点xi对应的内积结果中的最大值大于0的情况下，将该质点xi移动至对应移动单位向量方向上的相邻格点的位置；在某一初始质点xi对应的内积结果中的最大值不大于0的情况下，则质点xi不移动；最终将得到的位于个初始质点位置上的点作为从第L个球形边界面中选取的个相互作用力最小的格点。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述K*M维实星座矩阵，得到复数元素间功率变化量最大的N*M维复数域母星座矩阵，作为目标N*M维复数域母星座矩阵的过程包括：将所述K*M维实星座矩阵中的元素按列分组，得到M组元素组，对任一元素组中的K个元素进行两两配对组合，得到任一元素组对应的多个配对组，其中配对组中包含配对的两个元素；将任一元素组对应的每一配对组中的其中一个元素作为复数的实部，另一个元素作为复数的虚部，得到每一配对组对应的复数配对组；利用所有复数配对组，生成N*M维复数域母星座矩阵集合；从所述N*M维复数域母星座矩阵集合中选取N*M维复数域母星座矩阵中复数元素间功率变化量最大的N*M维复数域母星座矩阵，作为目标N*M维复数域母星座矩阵。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预先设置的因子图矩阵生成规则，生成因子图矩阵F的过程包括：确定稀疏码多址接入SCMA编码最大的用户数J和每个资源节点上承载的用户数df；利用预先设置的因子图矩阵生成规则，生成因子图矩阵F，所述因子图矩阵F的第j列设定包含N个1元素，其余全为0，第w行中包含df个1，其余全为0，w为位于1到W之间的正整数，因子图矩阵F的第j列元素为f(j)，f(j)＝[f1(j),f2(j),…,fW(j)]T，f(j)＝[f1(j),f2(j),…,fW(j)]T中的元素为二进制序列，利用得到因子图矩阵F的第j列元素的值，并且因子图矩阵F各列元素满足D(f(1))＞D(f(2))＞…D(f(J))。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述因子图矩阵F，并结合星座旋转运算，生成具有预设特性的映射矩阵FLa的过程包括：根据因子图矩阵F，获得因子图矩阵F中第w行中的非零元素所在的列；结合星座旋转运算σ为系数，为星座旋转的角度，σ＝0，1,2,…df-1，df为每个资源节点上承载的用户数，生成具有Latin特性的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪婉，彭琛，张晶晶，董宝江，
申请(专利权)人：武汉虹信通信技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。