利索能及
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专利号: 2018104310166
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种SCMA资源动态优化分配方法,其特征在于包括步骤:

S1、根据初始的随机映射矩阵F0和等功率分配条件下所得到功率分配矩阵P0计算在每个子载波k上的干扰信号Ik,j,形成一个干扰矩阵I0;

S2、依据所得到的干扰矩阵I0利用子载波分配优化算法流程对随机映射矩阵F0进行优化更新,得到优化之后的映射矩阵F,迭代次数d自身加1;

S3、依据干扰矩阵I0和映射矩阵F,利用Matlab中的CVX工具箱进行求解用户在其所占用的子载波的功率分配,得到功率矩阵P;

S4:依据映射矩阵F和功率分配矩阵P,更新干扰矩阵I0,得到已更新的干扰矩阵I;

S5:当所得到子载波分配矩阵F_new与前一轮优化的映射矩阵F完全一致,或者,整个迭代算法的迭代次数d>D时,子载波分配和功率分配联合优化迭代算法终止,返回最终得到的映射矩阵F和功率分配矩阵P,否则,返回步骤S2,依据已更新的干扰矩阵I,利用子载波分配优化算法完成对子载波分配矩阵新一轮的迭代优化及新一轮的功率分配。

2.根据权利要求1所述SCMA资源动态优化分配方法,其特征在于:所述子载波分配优化算法流程包括步骤:S21、对输入的干扰矩阵I0的每一列元素依次从小到大中选择Nj个较小的干扰,得J个子集,表示为:I_MIN={I_min1,I_min2,...,I_minJ}。其中第j个用户的子集表示为:定义F为K行J列的全零矩阵;

S22、对每个子集I_minj的所有元素进行求和, 得到

集合I_MIN_SUM={I_min_sum1,I_min_sum2,...,I_min_sumJ};

S23、从集合I_MIN_SUM选择一个最小的元素I_min_sumj_min,且有I_min_sumj_min对应子集I_minj_min,将映射矩阵F第j_min列中对应位置的元素修改为‘1’,该列其它位置的元素修改为‘0’,并对每个用户和子载波的自由度Nj和df进行计算更新;

S24、判断映射矩阵F中除去全零列之外是否还存在相同列元素,若存在相同列元素,则转到S25,若不存在相同列元素,则继续对映射矩阵F进行优化更新,将所选择的子集I_minj_min从集合I_MIN中删除,转到S22,直到映射矩阵F中的每一列元素都依据干扰矩阵I的选择进行优化更新之后,分配算法结束得到一个全新的映射矩阵F;

S25、存在相同列元素,比较两个用户在所占用的子载波上的干扰总和,选取干扰总和最大的列元素进行修改,而另一列元素保持不变;

S26、将需修改的列元素对应的子集I_mini进行修改,从子集I_mini选取最大元素i_max,并从该子集中删除该元素,从干扰矩阵I的第i列元素中选取一个比i_max稍大的元素,来替代子集I_mini中所删除的元素;

S27、对子集完成修改后,修改的子集中的元素位置与映射矩阵F中所修改的列中为‘1’的元素位置相对应,因此将映射矩阵F相应列中对应位置的元素修改为‘1’,该列其它位置的元素修改为‘0’,并对每个用户和子载波的自由度Nj和df进行计算更新,并返回S24。