[发明专利]基于博弈论的SCMA系统码本和功率分配方法

摘要

本发明公开了一种基于博弈论的SCMA系统码本和功率分配方法，包括S1假设在一个SCMA下行链路蜂窝系统下，一个给定的SCMA block正交资源块上有M个正交子载波，SCMA编码器中有H个非零元，则传输层数即码本数为下行用户数为K，每个用户只使用一个传输层进行该用户数据传输，则K＝J，且J个码本与M个正交子载波之间的对应关系满足关联矩阵F；S2基于最小和值下的干扰与噪声功率之和进行码本分配，经过多次迭代，直至所有码本分配完毕；S3对于已经分配给用户的码本，基于博弈论建立博弈模型进行功率分配，经过多次迭代，直至所有功率分配完毕。本发明具有可有效提高SCMA系统的吞吐量和速率，降低系统误码率的优点。

主权项

一种基于博弈论的SCMA系统码本和功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设定系统模型，假设在一个SCMA下行链路蜂窝系统下，考虑一个给定的SCMA block正交资源块上有M个正交子载波，SCMA编码器中有H个非零元，则相应的传输层数即码本数为下行用户数为K，每个用户只使用一个传输层进行该用户数据传输，则K＝J，且J个码本与M个正交子载波之间的对应关系满足关联矩阵F，F为一个J列M行矩阵，每列中有H个非零元，F中的每一列对应一个码本，每一行代表一个正交子载波编号，每行中非零元所在位置表示复用该行对应正交子载波的用户；S2：假定基站将发射功率平均分配给所有正交子载波，然后在每个传输层j上单独进行码本分配，j∈{1,2,...,J}，求得即将每个码本中的H个非零元所关联的H个正交子载波到各用户的干扰与噪声功率之和求和，并将最小和值下的正交子载波组合m*对应的码本Xk分配给用户Uk，经过多次迭代，每个用户轮流分配码本，直至所有码本分配完毕，此时，码本与用户一一对应，其中，表示传输层j上用户Uk在正交子载波m上的干扰与噪声功率之和，m∈{1,2,...,M}，k∈{1,2,...,K}；S3：基于博弈论，建立非合作博弈模型对每个用户进行功率分配，求得基站将功率分配给满足上式的码本l，且基站在该码本上分配的功率大小满足对该用户剩余的功率值如果剩余功率值为负数表示该用户没有足够的功率来满足则将分配给该码本，经过多次迭代，直至所有功率分配完毕，其中，为策略函数，表示用户Uk在码本Xk上分配的功率，表示实际有效的信道增益，τ表示代价因子，C表示码本分配矩阵，如果码本Xk分配给用户Uk，那么否则为0，表示用户Uk的最大发射功率。