[发明专利]一种上行SCMA系统用户匹配分组方法

说明书

本发明提供了一种上行SCMA系统用户匹配分组方法，包括如下步骤：将所有可用子载波按顺序进行分组，分为多个子载波组；确定每个用户的子载波组优先级，再依据用户的子载波组优先级列表对用户进行分组；依据每个用户组在各子载波组上的优先级，完成用户组和子载波组之间的相互选择，并进行多次迭代选择，形成子载波组‑用户组匹配对。本发明方案保证了系统和速率最大化，进一步优化了上行SCMA系统的性能。

技术领域

本发明属于无线移动通信领域，具体涉及一种上行SCMA系统用户匹配分组方法。

背景技术

mMTC(Massive Machine-Type Communications)即海量机器类通信场景，是5G三大主 要应用场景之一。MTC是指机器类设备之间进行的自主通信。在未来几年中，由于MTC设备 数量将以指数趋势增长，在mMTC应用场景中将有海量的MTC设备接入网络，因此mMTC场景 中主要面临的挑战是如何解决海量MTC用户有效地接入。若一个小区中的MTC设备都需要独 立接入小区基站，则在给基站带来很大负担。

非正交多址接入技术已成为5G物理层的重要候选技术，不仅能提供更高的频谱效率， 而且与现有系统相比，可支持一个更大的用户连接数。稀疏编码多址(Sparse CodeMultiple Access，SCMA)是一种将低密度扩频技术和调制技术相结合的非正交多址接入技术。通过设计出具有最优性能的SCMA码本集合，再将码本分配给不同用户，系统发送端将携带不同用户信息的多维码字非正交叠加来进行发送，接收端执行低复杂度的消息传递算法 进行接收检测。

因此，在mMTC场景中，如何利用SCMA技术使MTC用户大量接入到无线网络以提高整个 系统的用户连接数，同时保证系统和速率的最大化，就成为本领域技术人员亟待解决的技术 问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种上行SCMA系统用户匹配分组 方法，实现大量MTC用户的上行接入的同时，保证了系统和速率的最大化，提高了整个系统 的容量。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种上行SCMA系统用户匹配分组方法，包括如下步骤：

步骤S1：将所有可用子载波按顺序进行分组，分为多个子载波组；

步骤S2：确定每个用户的子载波组优先级，再依据用户的子载波组优先级列表对用户 进行分组；

步骤S3：依据每个用户组在各子载波组上的优先级，完成用户组和子载波组之间的相 互选择，并进行多次迭代选择，形成子载波组-用户组匹配对。

进一步地，步骤S2中，通过用户在各子载波上的信道增益来构建子载波组的优先级列 表，所述信道增益的构建方法包括如下步骤：

步骤S21：用户s将第q个子载波组中的子载波信道增益进行降序排 列，从中选出前N个子载波信道增益，并进行求和，得到作为用户s在第q个子载波 组的信道增益；

步骤S22：经步骤S21得到的关于用户s的子载波组信道增益集合为：并对该集合中的所有元素进行降序排列，作为用户s的子载波组的优先级列表。

进一步地，步骤S3中，所述用户组与子载波组的匹配方法包括如下步骤：