[發明專利]一種動態稀疏碼分多址通信系統及其方法

有效

• 申請號: 201810190778.1
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108449168B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 鄧單
• 申請（專利權）人: 廣州番禺職業技術學院
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種動態稀疏碼分多址通信方法，其特征在于，應用于動態稀疏碼分多址通信系統，該系統包括：小數數值碼本設計模塊(1)，用于求解小數數值的映射系數與最優功率分配系數；

碼本系數量化模塊(2)，用于將小數數值映射系數轉換為定點整數；

整數數值碼本映射模塊(3)，用于在最優功率分配系數以及整數化映射系數約束下，求解最優化的整數數值映射系數；

其中，小數數值碼本設計模塊(1)輸出小數數值映射系數以及最優功率分配系數；上述小數數值映射系數作為碼本系數量化模塊(2)的輸入值；最優功率分配系數作為整數數值碼本映射模塊(3)的輸入值；所述方法具體包括如下步驟：

S1、小數數值碼本設計模塊(1)中的最優化目標函數，為多用戶總速率；小數數值碼本設計模塊(1)中的求解方法是搜索法及采用凸優化求解；輸出結果為小數數值映射系數及最優功率分配系數；

S2、碼本系數量化模塊(2)中采用的量化基數采用2的冪次方；量化基數同時也是碼本映射圖的變化周期；將上述小數數值映射系數進行量化，得到量化映射系數；

S3、整數數值碼本映射模塊(3)在上述量化映射系數及最優功率分配系數約束下，采用目標函數為變化周期內平均的多用戶總速率，進行整數優化求解，求解方法采用直接搜索法，輸出最終的動態碼本映射系數，所述步驟1具體為：

上式中，N₀表示接收機端的高斯白噪聲；h_j，k表示第j個用戶到第k個資源塊的信道衰落系數，p_j，k，表示第j個用戶分配給第k個資源塊的功率,σ_j，k∈[0，1]表示第j個用戶到第k個資源塊的映射關系，若為1表示，第j個用戶占用第k個資源塊；否則表示不占用；

同時，系統優化設計中，還需要滿足如下約束條件：

每個用戶的發射功率受限，最大為P_M，即

同時假定每個用戶最多映射到d_v個資源塊，且每個資源塊最多由d_f個用戶共享，即

最優化問題整理為：

s.t(2)(3)(4)

對上述最優化問題，采用搜索法或者凸優化法進行求解

，所述步驟3具體為：

設步驟1求出的最優化結果為σ_j，k^*和p_j，k^*，設使用的信道實現長度為L,首先將最優化小數映射值σ_j，k^*進行量化取整，即：σ_j，k^(q)＝|σ_j，k^*·L|,式中表示向下取整運算符；

對每個信道實現計數為l，l＝1，2，…，L.定義每個信道實現的整數映射關系為σ_j，k[l]∈{0，1}，則此時在長度為L的信道實現中平均速率定義為：

同時滿足以下約束：

以及平均映射關系約束：

最優化問題整理為：

s.t(7)(8)(9)(10)

上述整數優化問題，可直接使用搜索法進行求解，即可得到最終最優解。