1.一种联合发送端和接收端的scma编译码方法,其特征在于,方法如下:
步骤1:scma系统发送端初始化因子图矩阵,并根据因子图矩阵为用户分配码本,完成编码,将编码完成后得到的混合信号发送至接收端;
步骤2:scma系统接收端根据用户业务时延需求得到用户解码优先级顺序,并利用分层迭代解码算法得到用户解码策略,通过消息传递算法对接收到的混合信号进行多用户检测,完成解码,得到原始信息;
步骤3:scma系统接收端根据用户解码策略和信道状态信息,利用因子图矩阵优化算法动态生成优化后的因子图矩阵,并反馈至scma系统发送端;
步骤4:scma系统发送端根据接收端反馈的优化后的因子图矩阵为用户分配码本,完成编码,将编码完成后得到的混合信号发送至接收端;
步骤5:scma系统接收端根据用户业务时延需求得到用户解码优先级顺序,并利用分层迭代解码算法得到用户解码策略,通过消息传递算法对接收到的混合信号进行多用户检测,完成解码,得到原始信息;
步骤6,scma系统接收端判断用户解码策略以及信道状态信息中是否至少一个发生变化,若判断结果为是,则利用因子图矩阵优化算法动态生成优化的因子图矩阵,并反馈至scma系统发送端;若判断结果为否,则保留上一次使用的因子图矩阵;
步骤7:scma系统发送端根据接收端反馈的优化后的因子图矩阵或者上一次使用的因子图矩阵为用户分配码本,完成编码,将编码完成后得到的混合信号发送至接收端;返回步骤5。
2.根据权利要求1所述的一种联合发送端和接收端的scma编译码方法,其特征在于,所述scma系统接收端根据用户业务时延需求得到用户解码优先级顺序,并利用分层迭代解码算法得到用户解码策略,方法如下:
步骤2.1:分别对不同用户业务时延需求进行判断,并根据业务时延需求从高到低,对用户进行排序,初步确定用户解码优先级顺序;
步骤2.2:按照初步确定好的用户解码优先级顺序对用户进行分层;方法如下:
设置用户解码分层数目n,根据消息传递算法最大迭代次数
其中每层迭代次数v的计算公式如下:
每层解码用户数目w的计算公式如下:
式中,j表示用户总数目;
步骤2.3:利用分层迭代解码算法对用户进行分层解码;其中每迭代完成一次,就对当前高优先级的w个用户进行解码,直至全部用户均被解码;在当前迭代后,完成解码的用户不参加下一次的迭代过程。
3.根据权利要求1所述的一种联合发送端和接收端的scma编译码方法,其特征在于,所述scma系统接收端根据用户解码策略和信道状态信息,利用因子图矩阵优化算法动态生成优化后的因子图矩阵,方法如下:
步骤3.1:scma系统接收端通过发射导频信号进行信道估计,利用最小二乘法得到信道增益矩阵h:
其中,
步骤3.2:scma系统接收端根据信道增益矩阵,利用因子图矩阵优化算法,生成优化后的因子图矩阵,包括:
根据scma系统设计要求,设置每个用户占用资源块的数目
根据信道增益矩阵,得到每个用户在每个资源块上的信道增益值;
按照用户解码优先级顺序,依次为每一个用户选择使其信道增益最大的
当用户与资源块得到匹配时,则因子图矩阵中对应位置的元素置为1,否则因子图矩阵中对应位置的元素置为0;其中,因子图矩阵如下:
其中,f表示因子图矩阵;