本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)，尤其涉及一種混合稀疏碼多址接入方法。

背景技術(shù)：

低時(shí)延、高可靠、低功耗，海量接入是未來(lái)5G無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)特征。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，多址接入是一種主要的技術(shù)。通常，大部分通信系統(tǒng)采用正交多址接入技術(shù)。正交多址接入技術(shù)仍不能滿足5G系統(tǒng)的要求。近些年非正交多址接入成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)。稀疏碼多址接入(Sparse Code Multiple Access，SCMA)是一種基于多維碼本的非正交多址接入技術(shù)，它的結(jié)構(gòu)類似于低密度序列(low density signature，LDS)。LDS與傳統(tǒng)的正交擴(kuò)頻序列不同，它是一種稀疏擴(kuò)頻序列。在SCMA系統(tǒng)中，首先輸入的數(shù)據(jù)流被映射到多維星座圖上。然后映射矩陣將多維星座點(diǎn)映射到SCMA的碼字上。SCMA的一個(gè)碼本由一定數(shù)量的碼字組成。而SCMA的傳輸數(shù)據(jù)層都有相應(yīng)的碼本。為了提高頻譜的效率，兩個(gè)或者更多的數(shù)據(jù)層將在相同的時(shí)頻資源上疊加。所有疊加數(shù)據(jù)層星座圖的尺寸和長(zhǎng)度是相同的。

SCMA接收機(jī)采用了串行干擾消除(Successive Interference Cancellation，SIC)和消息傳遞算法(Message Passing Algorithms，MPA)的聯(lián)合譯碼算法，MPA模塊的初始信息來(lái)自SIC模塊的輸出，但是MPA模塊的初始信息的質(zhì)量容易受到多徑和噪聲的影響。盡管SCMA增大了在每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)各數(shù)據(jù)層能量的差異值，但是各數(shù)據(jù)層之間能量的差異性可能達(dá)不到預(yù)期。這樣會(huì)降低每一次MPA模塊迭代過程中第一個(gè)被檢測(cè)出的數(shù)據(jù)層的收斂可靠性。綜上所述，在多徑衰落信道條件下，SCMA接收機(jī)的性能有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種混合稀疏碼多址接入方法，以解決SCMA接收機(jī)中MPA模塊初始信息容易受到多徑和噪聲的影響以及每一次MPA模塊迭代過程中第一個(gè)被檢測(cè)出的數(shù)據(jù)層的收斂可靠性不理想等問題。

本發(fā)明提供一種混合稀疏碼多址接入方法，包括：

對(duì)多個(gè)用戶層的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行信道編碼，得到多個(gè)比特流，并將所述多個(gè)比特流均分為第一比特流和第二比特流；

將所述第一比特流映射到第一星座圖，將所述第二比特流映射到第二星座圖，其中，所述第一星座圖為N₁維星座圖，所述第二星座圖為N₂維星座圖；

分別對(duì)所述第一星座圖的星座點(diǎn)和所述第二星座圖的星座點(diǎn)通過映射矩陣進(jìn)行映射處理，得到所述第一比特流對(duì)應(yīng)的第一碼字、所述第二比特流對(duì)應(yīng)的第二碼字；其中，所述第一星座圖對(duì)應(yīng)第一碼本，所述第二星座圖對(duì)應(yīng)第二碼本，所述第一碼字為所述第一碼本中的碼字，所述第二碼字為所述第二碼本中的碼字；

對(duì)所述第一碼字中的非零元素和所述第二碼字的非零元素通過排列矩陣進(jìn)行排列處理，得到各所述用戶層在時(shí)頻資源上的疊加方式；其中，所述排列矩陣使得疊加在各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層之間維度歐式距離增加；

根據(jù)各所述用戶層在時(shí)頻資源上的疊加方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

可選地，所述映射矩陣由非零行和全零行組成，所述第一碼字和所述第二碼字均包含非零元素和零元素，所述第一碼字的非零元素對(duì)應(yīng)所述第一星座圖的星座點(diǎn)，所述第二碼字的非零元素對(duì)應(yīng)所述第二星座圖的星座點(diǎn)。

可選地，所述時(shí)頻資源包括K個(gè)資源節(jié)點(diǎn)，所述K＝N₁+N₂；

疊加在各所述資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層的非零元素的數(shù)量相同，且滿足

其中，d_f代表每個(gè)所述資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層的非零元素的數(shù)量；

所述用戶層的總數(shù)為J＝2*d_f。

可選地，疊加在各所述資源節(jié)點(diǎn)上的非零元素對(duì)應(yīng)第一碼字的非零元素；或者

疊加在各所述資源節(jié)點(diǎn)上的非零元素對(duì)應(yīng)第二碼字的非零元素；或者

疊加在各所述資源節(jié)點(diǎn)上的一部分非零元素對(duì)應(yīng)所述第一碼字的非零元素，另一部分對(duì)應(yīng)所述第二碼字的非零元素。

可選地，所述第一碼字的每個(gè)非零元素對(duì)應(yīng)所述第一星座圖上的第一維度，所述第二碼字的每個(gè)非零元素對(duì)應(yīng)所述第二星座圖上第二維度；所述第一維度為所述第一星座圖上的任一維度，所述第二維度為所述第二星座圖上的任一維度。

可選地，所述對(duì)所述第一碼字中的非零元素和所述第二碼字的非零元素通過排列矩陣進(jìn)行排列處理，得到各所述用戶層在時(shí)頻資源上的疊加方式之前，還包括：

獲取各所述資源節(jié)點(diǎn)上分配用戶層的所有的分配方式；

針對(duì)每種分配方式，計(jì)算各所述資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的用戶層之間維度歐式距離和；

在多個(gè)所述維度歐式距離和中，確定最小維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)資源節(jié)點(diǎn)；

獲取所述目標(biāo)資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有的分配方式對(duì)應(yīng)的目標(biāo)維度歐式距離和；

在所有的目標(biāo)維度歐式距離和中，選擇最大維度歐式距離和；

根據(jù)所述最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式，確定所述排列矩陣。

可選地，所述計(jì)算各所述資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的用戶層之間維度歐式距離和，包括：

獲取各所述資源節(jié)點(diǎn)上任意兩個(gè)用戶層的維度在目標(biāo)星座圖的歐式距離，所述目標(biāo)星座圖為該種分配方式下，各所述資源節(jié)點(diǎn)中各所述用戶層對(duì)應(yīng)的第一星座圖或第二星座圖；

對(duì)得到的多個(gè)歐式距離求和，得到所述維度歐式距離和。

可選地，所述根據(jù)所述最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式，確定所述排列矩陣之前，還包括：

確定所述最大維度歐式距離和的數(shù)量大于1，得到所述最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分配方式；

計(jì)算每種目標(biāo)分配方式下，所有所述資源點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的維度歐式距離和的方差；

確定最大方差對(duì)應(yīng)的最大維度歐式距離和；

所述根據(jù)最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式，確定所述排列矩陣，包括：

根據(jù)所述最大方差對(duì)應(yīng)的最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分配方式，確定所述排列矩陣。

本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法，通過對(duì)多個(gè)用戶層進(jìn)行信道編碼得到均分后的第一比特流和第二比特流，將第一比特流和第二比特流映射到兩個(gè)不同維度的第一星座圖和第二星座圖中，通過映射矩陣分別對(duì)第一星座圖的星座點(diǎn)和第二星座圖的星座點(diǎn)進(jìn)行映射處理，得到第一比特流對(duì)應(yīng)的第一碼字和第二比特流對(duì)應(yīng)的第二碼字，有助于增加疊加在各資源點(diǎn)上的各用戶的傳輸信號(hào)維度之間的歐式距離。接著，通過排列矩陣對(duì)第一碼字中的非零元素和第二碼字中的非零元素進(jìn)行排列處理，得到各用戶層在時(shí)頻資源的各資源節(jié)點(diǎn)上的疊加方式。本發(fā)明通過增加各資源節(jié)點(diǎn)的用戶層的傳輸信號(hào)維度之間歐式距離和，以及提高所有資源節(jié)點(diǎn)的用戶層的傳輸信號(hào)維度歐式距離和之間的差異性，都進(jìn)一步地增加了疊加在各資源點(diǎn)上的各用戶的傳輸信號(hào)維度之間距離，進(jìn)而提高了MPA接收機(jī)的初始信息的質(zhì)量，還提高了每一次MPA接收機(jī)迭代過程中第一個(gè)被檢測(cè)出用戶傳輸信號(hào)的收斂可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的流程圖一；

圖2為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的因子圖；

圖3為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的傳輸過程示意圖；

圖4為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的兩個(gè)碼本示意圖；

圖5為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的流程圖二；

圖6為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的流程圖三。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的流程圖一，如圖1所示，本實(shí)施例的方法包括：

步驟101、對(duì)多個(gè)用戶層的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行信道編碼，得到多個(gè)比特流，并將多個(gè)比特流均分為第一比特流和第二比特流。

具體地，本實(shí)施例MSCMA中多個(gè)用戶層進(jìn)行信道編碼后得到的多個(gè)比特流均分成第一比特流和第二比特流這兩部分。

步驟102、將第一比特流映射到第一星座圖，將第二比特流映射到第二星座圖，其中，第一星座圖為N₁維星座圖，第二星座圖為N₂維星座圖。

具體地，將第一比特流映射到N₁維星座圖的星座點(diǎn)上，將第二比特流映射到N₂維星座圖的星座點(diǎn)上。

步驟103、分別對(duì)第一星座圖的星座點(diǎn)和第二星座圖的星座點(diǎn)通過映射矩陣進(jìn)行映射處理，得到第一比特流對(duì)應(yīng)的第一碼字、第二比特流對(duì)應(yīng)的第二碼字；其中，第一星座圖對(duì)應(yīng)第一碼本，第二星座圖對(duì)應(yīng)第二碼本，第一碼字為第一碼本中的碼字，第二碼字為第二碼本中的碼字。

具體地，通過映射矩陣分別對(duì)第一星座圖的星座點(diǎn)和第二星座圖的星座點(diǎn)進(jìn)行映射處理。第一星座圖和第二星座圖對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的碼本，分別為第一碼本和第二碼本。第一星座圖的星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一碼本的第一碼字，第二星座圖的星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)第二碼本的第二碼字。根據(jù)步驟102，第一比特流映射到第一星座圖的星座點(diǎn)，第二比特流映射到第二星座圖的星座點(diǎn)?？梢姡谝槐忍亓鲗?duì)應(yīng)第一碼字，第二比特流對(duì)應(yīng)第二碼字。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例MSCMA中，映射矩陣是一個(gè)稀疏矩陣?？蛇x地，映射矩陣由非零行和全零行組成。因此，第一碼字和第二碼字均包含非零元素和零元素。其中，第一碼字的非零元素對(duì)應(yīng)第一星座圖的星座點(diǎn)，第二碼字的非零元素對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)。

可選地，MSCMA的映射矩陣需滿足以下特性：

1)時(shí)頻資源包括K個(gè)資源節(jié)點(diǎn)，K＝N₁+N₂；

2)疊加在各資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層的非零元素?cái)?shù)量相同，且滿足

其中，d_f代表每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層的非零元素?cái)?shù)量；

3)用戶層的總數(shù)為J＝2*d_f。

具體地，通過第一星座圖和第二星座圖的維度來(lái)確定所占用的時(shí)頻資源節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。且映射矩陣中的行數(shù)和列數(shù)是由資源節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和兩個(gè)星座圖的維度決定的，將用戶層的第一比特流對(duì)應(yīng)的第一碼字以及將用戶層的第二比特流對(duì)應(yīng)第二碼字后，便可通過映射矩陣實(shí)現(xiàn)第一碼字的非零元素對(duì)應(yīng)第一星座圖的星座點(diǎn)和第二碼字的非零元素對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)的映射過程。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟101-103的映射過程可由一個(gè)含有J個(gè)用戶層的MSCMA進(jìn)行描述，具體內(nèi)容如下：

首先，用戶層j經(jīng)過信道編碼后，用戶層j的log₂(M_j)比特映射到M_j點(diǎn)N_j維星座C_j；

其次，用戶層j的二進(jìn)制映射矩陣V_j將N_j維星座C_j的星座點(diǎn)映射為K維碼字。且用戶層j的所有K維碼字組成用戶層j的碼本。

其中，二進(jìn)制映射矩陣V_j含有K-N_j全零行，并且去掉V_j的全零行后，V_j可以表示為單位矩陣也就是說(shuō)，用戶層j的K維碼字含有N_j個(gè)非零元素和K-N_j個(gè)零元素。

最后，MSCMA中含有兩種不同類型的碼本，它們分別由M₁點(diǎn)N₁維星座C₁和M₂點(diǎn)N₂維星座C₂映射產(chǎn)生N_j∈{N₁,N₂},M_j∈{M₁,M₂}，C_j∈{C₁,C₂}，

圖2為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的因子圖，其中圖2中的圓圈代表用戶層，方框代表資源節(jié)點(diǎn)。例如，對(duì)于一個(gè)含有6個(gè)傳輸用戶層，5個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的MSCMA系統(tǒng)中，如圖2所示，當(dāng)N₁＝2,N₂＝3,df＝3時(shí)，MSCMA對(duì)應(yīng)的因子圖矩陣F表示如下：

本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的傳輸結(jié)構(gòu)可以用因子圖矩陣表示。

圖3為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的傳輸過程示意圖，圖4為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的兩個(gè)碼本示意圖，如圖3和圖4所示，在一個(gè)含有6個(gè)用戶層的MSCMA傳輸結(jié)構(gòu)6000中，包含碼本6100，6200，6300，6400，6600。碼本6100，6200，6300，6400，6500，6600分別對(duì)應(yīng)layer 1、layer 2、layer 3、layer 4、layer 5、layer 6。如圖4所示，MSCMA含有兩種不同類型的碼本，其中碼本6100，6200，6300屬于一種類型的碼本，碼本6400，6500，6600屬于另一種類型的碼本。其中，碼本6100包含碼字6101，6102，6103，……，6164，二進(jìn)制比特流‘000000’映射為碼字6101，二進(jìn)制比特流‘000001’映射為碼字6102,……，二進(jìn)制比特流‘111111’映射為碼字6164。碼本6200包含碼字6201，6202，6203，……，6264，二進(jìn)制比特流‘000000’映射為碼字6201，二進(jìn)制比特流‘000001’映射為碼字6202，……，二進(jìn)制比特流‘111111’映射為碼字6264。碼本6300包含碼字6301，6302，6303，……，6364，二進(jìn)制比特流‘000000’映射為碼字6301，二進(jìn)制比特流‘000001’映射為碼字6302，……，二進(jìn)制比特流‘111111’映射為碼字6364。碼本6400包含碼字6401，6402，6403，……，6416，二進(jìn)制比特流‘0000’映射為碼字6401，二進(jìn)制比特流‘0001’映射為碼字6402，……，二進(jìn)制比特流‘1111’映射為碼字6416。碼本6500包含碼字6501，6502，6503，……，6516，二進(jìn)制比特流‘0000’映射為碼字6501，二進(jìn)制比特流‘0001’映射為碼字6502，……，二進(jìn)制比特流‘1111’映射為碼字6516。碼本6600包含碼字6601，6602，6603，……，6616，二進(jìn)制比特流‘0000’映射為碼字6601，二進(jìn)制比特流‘0001’映射為碼字6602，……，二進(jìn)制比特流‘1111’映射為碼字6616。假設(shè)layer 1，layer 2，layer 3對(duì)應(yīng)的傳輸比特流為‘000000’，layer 4，layer5，layer6對(duì)應(yīng)的傳輸比特流為‘0000’，那么碼字6101，6201，6301，6401，6501，6601疊加在相同的時(shí)頻資源上形成傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)6000。

這樣，多個(gè)用戶層通過信道編碼得到第一比特流和第二比特流，第一比特流映射到第一星座圖上和第二比特流映射到第二星座圖上，再通過映射矩陣對(duì)第一星座圖的星座點(diǎn)和第二星座圖的星座點(diǎn)進(jìn)行映射處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第一比特流對(duì)應(yīng)的第一碼本中的第一碼字，第二比特流對(duì)應(yīng)的第二碼本中的第二碼字。

步驟104、對(duì)第一碼字中的非零元素和第二碼字的非零元素通過排列矩陣進(jìn)行排列處理，得到各用戶層在時(shí)頻資源上的疊加方式；其中，排列矩陣使得疊加在各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層之間維度歐式距離增加。

具體地，各用戶層疊在各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的分配方式就會(huì)有很多種，且一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上各用戶層在星座圖上星座點(diǎn)的維度的對(duì)應(yīng)方式也有很多種，可通過排列矩陣，選出一種疊加方式，一方面可使得疊加在各資源節(jié)點(diǎn)的用戶層之間的維度歐式距離和最大，另一方面還可使得各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層之間的維度歐式距離和之間的差異性最大。

步驟105、根據(jù)各用戶層在時(shí)頻資源上的疊加方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

具體地，由最終確定的疊加方式，傳輸各用戶層中的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的SCMA碼本設(shè)計(jì)主要利用了SIC特性來(lái)分離疊加在一起的用戶的傳輸信號(hào)。傳統(tǒng)的SCMA采用了SIC-MPA接收機(jī)，MPA的初始信息來(lái)自SIC輸出的軟信息，但是SIC輸出的軟信息容易受到多徑衰落和噪聲的影響。另外，傳統(tǒng)SCMA碼本的排列準(zhǔn)則提高了疊加在各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的用戶的傳輸信號(hào)的維度之間能量的差異性，但是各用戶的傳輸信號(hào)之間能量的差異可能達(dá)不到預(yù)期值的。這樣會(huì)降低每一次MPA接收機(jī)迭代過程中第一個(gè)被檢測(cè)出用戶的傳輸信號(hào)的收斂可靠性。

對(duì)于單一的MPA接收機(jī)而言，MPA接收機(jī)的初始信息與疊加在在各資源點(diǎn)上的各用戶層的傳輸信號(hào)維度之間距離有關(guān)。在本實(shí)施例MSCMA中，通過采用兩種類型的碼本，分別對(duì)應(yīng)于不同維度的星座圖，有助于增加疊加在各資源點(diǎn)上的各用戶層的傳輸信號(hào)維度之間的歐式距離。另外，排列矩陣的傳輸方式不僅增加了各資源節(jié)點(diǎn)上用戶層的傳輸信號(hào)之間的維度歐式距離和，還進(jìn)一步地提高了所有資源節(jié)點(diǎn)的用戶層的傳輸信號(hào)維度歐式距離和之間的差異性，從而進(jìn)一步增加了疊加在各資源點(diǎn)上的各用戶層的傳輸信號(hào)維度之間的歐式距離。這樣不僅提高了MPA接收機(jī)的初始信息的質(zhì)量，而且還提高了每一次MPA接收機(jī)迭代過程中第一個(gè)被檢測(cè)出用戶傳輸信號(hào)的收斂可靠性。最終使得MSCMA的誤碼率(Bit Error Rate，BER)性能將優(yōu)于SCMA的BER性能。

本實(shí)施例混合稀疏碼多址接入方法，通過對(duì)多個(gè)用戶層進(jìn)行信道編碼得到均分后的第一比特流和第二比特流，將第一比特流和第二比特流映射到兩個(gè)不同維度的第一星座圖和第二星座圖中，通過映射矩陣分別對(duì)第一星座圖的星座點(diǎn)和第二星座圖的星座點(diǎn)進(jìn)行映射處理，得到第一比特流對(duì)應(yīng)的第一碼字和第二比特流對(duì)應(yīng)的第二碼字，有助于增加疊加在各資源點(diǎn)上的各用戶的傳輸信號(hào)維度之間的歐式距離。接著，通過排列矩陣對(duì)第一碼字中的非零元素和第二碼字中的非零元素進(jìn)行排列處理，得到各用戶層在時(shí)頻資源的各資源節(jié)點(diǎn)上的疊加方式。本實(shí)施例通過增加各資源節(jié)點(diǎn)的用戶層的傳輸信號(hào)維度之間歐式距離和，以及提高所有資源節(jié)點(diǎn)的用戶層的傳輸信號(hào)維度歐式距離和之間的差異性，都進(jìn)一步地增加了疊加在各資源點(diǎn)上的各用戶的傳輸信號(hào)維度之間的歐式距離，進(jìn)而提高了MPA接收機(jī)的初始信息的質(zhì)量，還提高了每一次MPA接收機(jī)迭代過程中第一個(gè)被檢測(cè)出用戶傳輸信號(hào)的收斂可靠性。

下面結(jié)合圖5來(lái)說(shuō)明如何得到上述實(shí)施例中所述的排列矩陣。圖5為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的流程圖二。如圖5所示，該方法包括：

步驟201、獲取各資源節(jié)點(diǎn)上分配用戶層的所有的分配方式。

具體地，在本實(shí)施例MSCMA中，疊加在各資源點(diǎn)上的非零元素可以對(duì)應(yīng)第一碼字的非零元素，也可對(duì)應(yīng)第二碼字的非零元素?？蛇x地，疊加在各資源節(jié)點(diǎn)上的非零元素對(duì)應(yīng)第一碼字的非零元素；或者疊加在各資源節(jié)點(diǎn)上的非零元素對(duì)應(yīng)第二碼字的非零元素；或者疊加在各資源節(jié)點(diǎn)上的一部分非零元素對(duì)應(yīng)第一碼字的非零元素，另一部分對(duì)應(yīng)第二碼字的非零元素。這樣，各用戶層疊加在各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的分配方式就會(huì)有很多種。

步驟202、針對(duì)每種分配方式，計(jì)算各資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的用戶層之間維度歐式距離和。

具體地，由于每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層的分配方式有很多種，獲取所有的分配方式后，針對(duì)每種分配方式，需要計(jì)算各資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的用戶層之間維度歐式距離和。

可選地，獲取各資源節(jié)點(diǎn)上任意兩個(gè)用戶層的維度在目標(biāo)星座圖的歐式距離，目標(biāo)星座圖為該種分配方式下，各資源節(jié)點(diǎn)中各用戶層對(duì)應(yīng)的第一星座圖或第二星座圖；對(duì)得到的多個(gè)維度歐式距離求和，得到維度歐式距離和。

具體地，隨機(jī)選出一種分配方式，對(duì)疊加一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的所有用戶層，計(jì)算兩兩用戶層映射到對(duì)應(yīng)目標(biāo)星座圖上星座點(diǎn)維度之間的歐式距離，接著將全部的維度之間的歐式距離相加得到維度歐式距離和。對(duì)其余的分配方式，采用相同的計(jì)算過程，計(jì)算疊加在其余資源節(jié)點(diǎn)上的所有用戶層兩兩之間的維度歐式距離，將其求和得到維度歐式距離和。這樣便得到了所有分配方式下，各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上疊加的所有用戶層的維度歐式距離和。

步驟203、在多個(gè)維度歐式距離和中，確定最小維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)資源節(jié)點(diǎn)。

具體地，隨機(jī)選中一種分配方式，通過比較各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的維度歐式距離和，選出最小維度歐式距離和，再選出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)資源節(jié)點(diǎn)。

步驟204、獲取目標(biāo)資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有的分配方式對(duì)應(yīng)的目標(biāo)維度歐式距離和。

步驟205、在所有的目標(biāo)維度歐式距離和中，選擇最大維度歐式距離和。

具體地，根據(jù)上述步驟203的過程，可得到目標(biāo)資源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有分配方式對(duì)應(yīng)的目標(biāo)維度歐式距離和，在其中選出最大維度歐式距離和。

步驟206、根據(jù)最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式，確定排列矩陣。

具體地，將最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式作為最終排列疊加在各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的用戶層的方式，不僅確定了哪些用戶層的非零元素疊加在哪個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上，還確定了各個(gè)用戶層對(duì)應(yīng)在對(duì)應(yīng)的星座圖上星座點(diǎn)的維度，進(jìn)而確定了排列矩陣。

進(jìn)一步地，選出的最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式可能會(huì)有很多種，可選地，第一碼字的每個(gè)非零元素對(duì)應(yīng)第一星座圖上的第一維度，第二碼字的每個(gè)非零元素對(duì)應(yīng)第二星座圖上第二維度；第一維度為第一星座圖上的任一維度，第二維度為第二星座圖上的任一維度。

具體地，若第一星座圖的維度為2，則第一碼字的非零元素可對(duì)應(yīng)第一星座圖的星座點(diǎn)的第一維度，也可對(duì)應(yīng)第一星座圖的星座點(diǎn)的第二維度，若第二星座圖的維度為3，則第二碼字的非零元素可對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)的第一維度，也可對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)的第二維度，亦可對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)的第三維度。這樣，第一碼字的非零元素可對(duì)應(yīng)第一星座圖的星座點(diǎn)的不同維度，且第二碼字的非零元素可對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)的不同維度，使得第一碼字對(duì)應(yīng)第一星座圖的星座點(diǎn)的分配方式會(huì)有很多種，同理第二碼字對(duì)應(yīng)第二星座圖的星座點(diǎn)的方式會(huì)有很多種。

針對(duì)圖5所示的實(shí)施例，當(dāng)分配方式有多種時(shí)，可從多種分配方式中選擇一種分配方式。下面結(jié)合圖6給出一種可能的在多種分配方式中選擇一種分配方式的實(shí)現(xiàn)方式。

圖6為本發(fā)明混合稀疏碼多址接入方法的流程圖三，如圖6所示，該方法包括：

步驟301、確定最大維度歐式距離和的數(shù)量大于1，得到最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分配方式。

步驟302、計(jì)算每種目標(biāo)分配方式下，所有資源點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的維度歐式距離和的方差。

步驟303、確定最大方差對(duì)應(yīng)的最大維度歐式距離和。

步驟304、根據(jù)最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的分配方式，確定排列矩陣，包括：根據(jù)最大方差對(duì)應(yīng)的最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分配方式，確定排列矩陣。

具體地，通過最大維度歐式距離和的數(shù)量來(lái)判斷目標(biāo)分配方式的個(gè)數(shù)。在所有目標(biāo)分配方式中，通過計(jì)算所有資源節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的維度歐式距離和的方差，選出最大方差。由于最大方差對(duì)應(yīng)最大維度歐式距離和，最大維度歐式距離和對(duì)應(yīng)目標(biāo)分配方式，便可根據(jù)最大方差確定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分配方式，最終確定排列矩陣。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，為了更好的描述排列矩陣，假設(shè)此時(shí)在用戶層j多維星座上的操作只有排列矩陣π_j，那么用戶層j的碼字可以表示為x_j＝q_j＝V_jπ_jz。

其中，z(z¹,z²,...,z^N),N＝max(N₁,N₂)表示為多維星座C₁或C₂的一個(gè)星座點(diǎn)，zⁿ∈{ⁿC₁,ⁿ C₂}，表示多維星座C₁的第n維度，表示多維星座C₂的第n維度。

在AWGN信道條件下，接收信號(hào)可以表示為其中，p(z)＝(p₁(z),p₂(z),...,p_K(z))^T，p_k(z)＝d_k1z+d_k2z²+...+d_kNz^N為資源節(jié)點(diǎn)k的干擾多項(xiàng)式，J表示疊加用戶的數(shù)量，K表示用戶所占用的資源節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。因?yàn)榀B加在每一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上的用戶層的非零元素?cái)?shù)量是相同的，所以假設(shè)N₁＝2,N₂＝3,d_f＝4，資源節(jié)點(diǎn)1的干擾多項(xiàng)式為p₁(z)＝2z+2z²(即資源節(jié)點(diǎn)1上疊加了四個(gè)用戶的非零元素，其中兩個(gè)用戶的非零元素來(lái)自多維星座的第1維度，余下的來(lái)自多維星座的第2維度)。也就是說(shuō)，p(z)和排列矩陣集是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。對(duì)于單一的MPA接收機(jī)而言，MPA接收機(jī)的初始信息主要與傳輸用戶層之間維度歐式距離有關(guān)，排列矩陣的準(zhǔn)則盡可能的增大傳輸用戶層之間的維度歐式距離，具體的排列矩列描述如下：

首先，假設(shè)d_f＝m，那么定義疊加在資源節(jié)點(diǎn)k上碼字之間維度歐式距離和n(p_k(z))可表示為：

其中，是疊加在資源節(jié)點(diǎn)k上用戶層j的第n維度的實(shí)數(shù)部分，是疊加在資源節(jié)點(diǎn)k上用戶層j的第n維度的虛數(shù)部分。

其次，利用公式(4)選出一定數(shù)量的排列矩陣集∏^*＝{∏^1*,∏^2*,...}，它們對(duì)應(yīng)的n(p(z))＝{n(p₁(z)),...,n(p_K(z))}中最小的n(p_k(z)最大。

最后，利用公式(5)選出最終的排列矩陣∏^l*，它對(duì)應(yīng)的n(p(z))＝{n(p₁(z)),...,n(p_K(z))}方差最大。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。