[发明专利]一种基于SCMA的无线通信下行链路资源分配方法

说明书

本发明公开一种基于SCMA的无线通信下行链路资源分配方法。本方法为：1)获取待分组的资源块集合S_un并初始化S个码本组；2)对每个码本组i，从S_un中分别选取K个RB加入码本组i；3)计算每一用户在各码本组中的不同码本上可得到的传输速率和优先级因子；4)根据用户对不同码本组的平均优先级因子，将用户与不同码本组进行关联，得到初始码本组关联方案；5)根据该初始码本组关联方案为各码本组关联的用户进行初步的码本分配；6)对已分配到资源的用户进行遍历检查；如果交换两用户k、j所关联的码本组后系统总吞吐量能得到提升，则确认交换两用户k、j所关联的码本组并对对应码本组重新进行组内资源分配。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，具体涉及在无线通信系统中将SCMA(稀疏编码多址接入)技术应用于下行链路传输过程中的RB(资源块)分配过程中，以及相应的分配算法。

背景技术

未来移动通信系统的多种应用场景要求其能满足超高容量、超大连接、超低时延和高可靠性的需求。SCMA作为一种非正交多址接入技术，能够使连接的用户数量超过所使用的RB数，从而提高系统的连接数和容量，是一种具有应用前景的新型多址接入技术。

在采用SCMA技术的系统中，每个用户的数据比特被映射为K维复数码字，每个码字中包含一部分零元素，使码字满足稀疏特性(即码字中的非零元素相对较少)。这样的一个K维码字在一组K个RB上进行传输，而这一组K个RB上可以同时有多个码字进行时频混叠传输，并在接收端使用MPA算法进行解码。

由于SCMA技术提出相对较晚，对该技术在无线通信系统中的应用及相关算法的研究和开发有待进一步的完善，特别是基于SCMA的无线通信系统中的RB分配方案。关于SCMA的码本分配和功率分配策略已有一些研究与进展，但在通信系统层面考虑的RB分配方案仍有待提出。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于SCMA技术的下行链路RB分配方案及相应的分配算法。

本发明提出一种基于SCMA技术的无线通信系统下行链路传输中的RB分配方案，包括将该分配过程分为码本组合和码本分配两个步骤，及相应的码本组合和码本分配算法，并在兼顾了一定公平性的基础上以最大系统容量为目标进行了算法优化设计。

本发明的技术方案为：

一种基于SCMA的无线通信下行链路资源分配方法，其步骤为：

1)获取待分组的资源块RB，得到一RB集合S_un，并计算待分配资源的所有用户在集合S_un内各个RB上的信干噪比，根据集合S_un内RB总数和每个码本组中RB数量K计算码本组的总数S，并初始化S个码本组；

2)对每个码本组i，从集合S_un中剩余的RB中分别选取K个RB加入该码本组i；

3)计算每一待分配资源的用户在各码本组中的不同码本上可得到的传输速率和优先级因子，以及用户在不同码本组可得到的平均传输速率和平均优先级因子；

4)根据用户对不同码本组的平均优先级因子，将用户与不同码本组进行关联，得到初始码本组关联方案；

5)根据该初始码本组关联方案为各码本组关联的用户进行初步的码本分配；

6)对已分配到资源的用户进行遍历检查；记当前遍历到的用户为用户k，其所关联的码本组为p，从关联其它码本组的用户中寻找一用户j，该用户j关联的码本组为q，如果该用户j在码本组p中的传输速率大于用户k的传输速率且该用户j的优先级因子位于码本组p的用户的前L，则交换两用户k、j所关联的码本组，即将用户k与码本组q关联、将用户j与码本组p进行关联；如果交换码本组后系统总吞吐量能得到提升，则确认交换两用户k、j所关联的码本组并对码本组p、q重新进行组内资源分配。