基于波束域信道的SCMA码本调度方法技术

本发明专利技术提出了一种基于波束域信道的稀疏码多址接入码本调度方法。该方法中，基站根据为每个用户分配的资源块数，预生成一组适应不同接入用户数的SCMA码本，并考虑利用不同用户间波束域信道的相关性对用户进行分组，将波束域信道相关性强的用户分到同一组内，利用波束域信道的稀疏特性来为用户调度码本以减少组间用户的干扰。本发明专利技术解决了系统接入用户数远大于系统码字数时的码本调度问题，在较低的实现复杂度的前提下提升了系统性能。

【技术实现步骤摘要】
基于波束域信道的SCMA码本调度方法
本专利技术属于通信领域，具体涉及一种在大规模MIMO系统下的基于波束域信道的稀疏码多址接入码本调度方法。
技术介绍
近年来，随着移动互联网和物联网应用需求的持续发展，无线通信的速率需求和终端连接数需求呈现出井喷式增长。为满足未来无线通信系统的更高数据传输速率、更大系统容量以及更高频谱效率等发展需求，实现未来无线网络不同应用场景的需求，学术界和工业界对高效可实现的新兴技术展开了长期研究和探索，其中包括大规模多入多出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)技术和非正交多址(Non-orthogonalMultipleAccess,NOMA)等关键技术。稀疏码多址接入(SparseCodeMultipleAccess,SCMA)是为不同用户分配不同的码字以在相同的时频资源上叠加传输信息，可以大幅提高无线通信系统容量的同时减少用户间的干扰。由于SCMA码本中码字数量由扩展矩阵的维度以及扩展矩阵的列重共同决定，所以一个系统中的码字数量有限。而随着系统接入用户数的增加，现有的SC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于波束域信道的SCMA码本调度方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)基站根据为每个用户分配的资源块数，预生成一组适应不同接入用户数的SCMA码本；/n(2)通信过程中基站通过接入用户数，根据不同用户间的波束域信道相关性对用户进行分组；其中，用户分组按照用户间的波束域信道相关性最大准则，将相关性大的用户分为一组，同一组内用户分配码本中的不同码字；/n(3)在接入用户移动过程中，基站与各用户的统计信道信息发生改变，基站间歇性获取统计信道信息，动态更新码本调度结果。/n

【技术特征摘要】
1.基于波束域信道的SCMA码本调度方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)基站根据为每个用户分配的资源块数，预生成一组适应不同接入用户数的SCMA码本；
(2)通信过程中基站通过接入用户数，根据不同用户间的波束域信道相关性对用户进行分组；其中，用户分组按照用户间的波束域信道相关性最大准则，将相关性大的用户分为一组，同一组内用户分配码本中的不同码字；
(3)在接入用户移动过程中，基站与各用户的统计信道信息发生改变，基站间歇性获取统计信道信息，动态更新码本调度结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于波束域信道的SCMA码本调度方法，其特征在于：所述步骤(1)中码本的扩展矩阵生成部分表示为以下优化问题：






其中，Mlj为映射矩阵M的第l行、第j列元素，且M＝(m1,m2,...,mJ)，Vj为用户j的扩展矩阵，维度为L×J，λ为惩罚系数，d为表示最小差异的参数，L为单个用户占用的子载波数，J为接入用户数，且N为扩展矩阵中的非零元素数，表示从L个不同元素中取N个元素的组合运算。


3.根据权利要求1所述的一种基于波束域信道的SCMA码本调度方法，其特征在于：所述步骤(2)中用户分组问题表示为以下优化问题：






其中，表示未分配码字的用户索引集合，表示码字索引集合，表示未被分配的码字索引集合，表示用户l和用户mg之间的波束域信道相关性，Rl表示用户l对应的波束域信道自相关矩阵，表示用户mg对应的波束域信道自相关矩阵，mg表示使用码字g的用户。


4.根据权利要求3所述的一种基于波束域信道的S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王闻今，陈玲鹏，杨长蓉，方家琪，尤力，高西奇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32