CN111586867A - 一种scma系统的资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种SCMA系统的资源分配方法及装置，上述方法包括：基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的理论传输速率；根据理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将码本资源分配给终端设备的优先级；并确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息；基于优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。应用本实施例提供的方案对SCMA系统的资源进行分配时，能够提高为终端设备分配码本资源的效率，进而提高为终端设备所提供服务的质量。

Description

一种SCMA系统的资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种SCMA系统的资源分配方法及装置。

背景技术

越来越多用户的终端设备需要接入基站实现通信，SCMA(Sparse Code MultipeAccess，稀疏码分多址接入技术)作为一种非正交多址接入技术，可以使得海量终端设备接入基站。在基于SCMA技术的SCMA系统中，基站为各个终端设备提供通信服务时，基于各个码本资源向各个终端设备传输数据，从而向用户提供通信服务。因此，基站在向各个终端设备传输数据前，需要对SCMA系统的资源进行分配，为各个终端设备分配码本资源。

现有技术中，基站为各个终端设备分配码本资源时，是基于每一码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量进行分配的。例如：假设基于码本资源S向终端设备UE1传输数据的传输质量优于向终端设备UE2传输数据的传输质量，可以将码本资源S确定为向终端设备UE1进行数据传输的码本资源。

然而，由于基站是基于每一码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量来分配码本资源的，若向一终端设备传输数据时的传输质量一直都很差，则该终端设备难以分配到码本资源。尤其是，当终端设备的数量远大于码本资源时，可能会使得该终端设备长时间内一直无法分配到码本资源，从而难以获得通信服务，这样会导致基站为一些终端设备分配码本资源的效率低，进一步的，也会降低基站为这些终端设备所提供服务的质量。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种SCMA系统的资源分配方法及装置，以提高为终端设备分配码本资源的效率，进而提高为终端设备所提供服务的质量。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种SCMA系统的资源分配方法，所述方法包括：

基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，以使得各个终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息；

接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，其中，所述码本资源包括至少一个子载波资源；

根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级；

根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

本发明的一个实施例中，所述第一传输质量信息包括：至少一个子载波资源的信噪比，

所述接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，包括：

接收各个终端设备发送的各个子载波资源的信噪比；

针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，并针对每一终端设备，在基于该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一最小第二理论传输速率，作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

本发明的一个实施例中，上述针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，包括：

按照以下表达式计算第二理论传输速率：

r_u,l(n)＝B*log(1+SNR_u,l)

其中，u为终端设备的序号，l为子载波资源的序号，SNR_u,l为基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时第l个子载波资源的信噪比，B为子载波频带宽度，n为传输时间间隔的序号，r_u,l(n)为第n个传输时间间隔内基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

本发明的一个实施例中，上述根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级，包括：

计算所预测的第一理论传输速率与各个终端设备的历史平均传输速率间的比值，按照预设的排列顺序确定所计算的比值的排列标识，将所确定的标识作为将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

本发明的一个实施例中，上述根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息，包括：

针对每一终端设备，判断基于码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率是否小于向该终端设备传输数据的预设最小传输速率；

若为是，根据终端设备的数量，预测基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

若为否，将预设传输质量信息确定为基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二质量信息。

本发明的一个实施例中，上述基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源，包括：

针对每一终端设备，根据各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息，确定各个码本资源分配给该终端设备的权重；

基于所确定的权重，为各个终端设备分配码本资源。

本发明的一个实施例中，上述基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源，包括：

基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源。

第二方面，本发明实施例提供了一种SCMA系统的资源分配装置，所述装置包括：

信号发送模块，用于基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，以使得各个终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息；

速率预测模块，用于接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，其中，所述码本资源包括至少一个子载波资源；

优先级确定模块，用于根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级；

质量信息确定模块，用于根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

码本资源分配模块，用于基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

本发明的一个实施例中，所述第一传输质量信息包括：至少一个子载波资源的信噪比，

所述速率预测模块，包括：

信噪比接收子模块，用于接收各个终端设备发送的各个子载波资源的信噪比；

速率预测子模块，用于针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，并针对每一终端设备，在基于该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一第二理论传输速率，作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

本发明的一个实施例中，上述速率预测子模块，具体用于按照以下表达式计算第二理论传输速率：

r_u,l(n)＝B*log(1+SNR_u,l)

其中，u为终端设备的序号，l为子载波资源的序号，SNR_u,l为基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时第l个子载波资源的信噪比，B为子载波频带宽度，n为传输时间间隔的序号，r_u,l(n)为第n个传输时间间隔内基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

本发明的一个实施例中，上述优先级确定模块，具体用于计算所预测的第一理论传输速率与各个终端设备的历史平均传输速率间的比值，按照预设的排列顺序确定所计算的比值的排列标识，将所确定的标识作为将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

本发明的一个实施例中，上述质量信息确定模块，具体用于针对每一终端设备，判断基于码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率是否小于向该终端设备传输数据的预设最小传输速率；若为是，根据终端设备的数量，预测基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息；若为否，将预设传输质量信息确定为基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二质量信息。

本发明的一个实施例中，上述码本资源分配模块，具体用于针对每一终端设备，根据各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息，确定各个码本资源分配给该终端设备的权重；基于所确定的权重，为各个终端设备分配码本资源。

本发明的一个实施例中，上述码本资源分配模块，具体用于基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源。

第三方面，本发明实施例提供了一种基站，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的方法步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法步骤。

由以上可见，应用本发明实施例提供的方案对SCMA系统的资源进行分配时，由于是根据所确定的优先级以及第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源的，而上述优先级是根据所预测的第一理论传输速率以及基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的历史平均传输速率进行确定的，又由于上述第一理论传输速率可以用于表示各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输速率，且各个终端设备的历史平均传输速率可以用于表示各个终端设备历史分配的资源情况，因此，在根据所确定的优先级确定为各个终端设备分配码本资源时，在使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源的基础上，能够提高基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时的传输速率。因此，相较于现有技术，提高了基站为终端设备分配码本资源的效率，进而提高为终端设备所提供服务的质量。

另外，由于第二传输质量信息用于表征基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量的，基于上述第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源时，能够使得基于所分配的码本资源向终端设备提供该终端设备所请求业务的业务质量较高。因此，提高了基站为终端设备分配码本资源的效率，还使得基于所分配的码本资源向终端设备提供该终端设备业务的业务质量较高，进一步地提高了为各个终端设备提供通信服务的服务质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种SCMA系统的资源分配方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种SCMA系统的资源分配方法的信令交互图；

图3为本发明实施例提供的第二种SCMA系统的资源分配方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种高效信道占比的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种系统吞吐量的对比示意图；

图6为本发明实施例提供的一种分配码本资源公平性的对比示意图；

图7为本发明实施例提供的一种有效用户数的对比示意图；

图8为本发明实施例提供的一种SCMA系统的资源分配装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为本发明实施例提供的第一种SCMA系统的资源分配方法的流程示意图，上述方法包括S101-S105。

S101：基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，以使得各个终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息。

上述子载波资源可以理解为：用于传输信号的资源。

上述终端设备可以为用户所使用的手机、平板电脑、计算机等设备。

上述下行参考信号为：基站发送给终端设备的、用于估计传输数据时传输质量的信号。

具体的，基站在基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号时，可以基于子载波资源同时向各个终端设备发送下行参考信号，还可以基于子载波资源依次向各个终端设备发送下行参考信号。

由于基于间隔较近的子载波资源传输下行参考信号的传输质量差别较小，因此，在基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号时，可以基于子载波资源间的间隔较大的子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号。

上述第一传输质量信息用于表示基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的传输质量。

本发明的一个实施例中，上述第一传输信息可以包括：至少一个子载波资源的信噪比。

终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息时，可以根据现有技术中任意一种方法预测上述第一传输质量信息。

S102：接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

上述码本资源可以理解为：用于传输信号的资源。由于信道也是用于传输信号的资源，因此上述码本资源也可以简单理解为信道。

上述码本资源包括至少一个子载波资源。具体的，可以根据SCMA系统内的子载波资源确定码本资源。例如：可以将连续n个子载波资源分为一组，对分组后的每一组的子载波资源采用SCMA编码技术，产生

个码本资源，其中，

为码本资源的数量，n为子载波资源的数量，d_v为每个码本资源包括的子载波数量。

上述基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率可以理解为：基站在基于各个码本资源向各个终端设备传输服务数据时的传输速率。

由于上述第一传输质量信息用于表示基于各个子载波资源向各个终端设备传输信号时的传输质量，且码本资源中包括至少一个子载波资源，因此，基站根据接收到的第一传输质量信息，可以预测在基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

具体的，在上述第一传输质量信息用基于子载波资源向各个终端设备传输信号时各个子载波资源的信噪比表征时，可以采用香农公式，计算基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

在预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率后，可以根据所预测的各个第一理论传输速率构建第一理论传输速率矩阵，由于上述第一理论传输速率表示基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输速率，因此，上述矩阵又可以称为用户-码本速率矩阵。

S103：根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

由于是在每个TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)时刻进行码本资源的分配，假设当前资源分配的时刻为n时刻，那么上述基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的历史平均传输速率可以理解为：从TT1 1时刻到TTI(n-1)时刻的这段时间内基站基于所分配的码本资源向各个终端设备传输数据时的实时传输速率的平均值。上述TTI 1时刻表示第一次分配码本资源的时刻，TTI(n-1)时刻表示第n-1次分配码本资源的时刻，也就是在当前分配码本资源时的上一时刻。

具体的，可以按照以下公式计算上述各个终端设备的历史平均传输速率T_u(n)。

当n＝1时，T_u(n)＝r_u(n)。

当n＝2,3，……，N时，

其中，u为终端设备的序号，n为传输时间间隔的序号，T_u(n)为第n个传输时间间隔时第u个终端设备的历史平均传输速率，T_u(n-1)为第n-1个传输时间间隔时第u个终端设备的历史平均传输速率，r_u(n)为第n个传输时间间隔时第u个终端设备的实际传输速率，r_u(n-1)为第n-1个传输时间间隔时第u个终端设备的实际传输速率。

上述各个码本资源分配给各个终端设备的优先级用于确定各个码本资源分配给各个终端设备的先后顺序。当码本资源分配给一终端设备的优先级高于另一终端设备时，表示该码本资源优先分配给前者终端设备。

由于上述第一理论传输速率可以用于表示各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输速率，而各个终端设备的历史平均传输速率可以用于表示各个终端设备历史分配的资源情况，因此，为了提高数据传输速率，且使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源，可以综合根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。例如：可以根据第一理论传输速率的权重以及各个终端设备的历史平均传输速率的权重，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

在确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级后，可以根据各个码本资源分配给各个终端设备的优先级构建优先级矩阵。具体的，在构建矩阵时，每一行表示每一终端设备，每一列表示每一码本资源，针对每一码本资源，根据该码本资源分配给各个终端设备的优先级确定各个元素值。由于上述优先级表示将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级，因此，上述矩阵又可以称为用户-码本优先级矩阵。

S104：根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息。

上述向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率可以为：各个终端设备的GBR(Guaranted Bit Rate，保证比特速率)。

上述基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息用于表征基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量。

上述第二传输质量信息可以用质量分数表征，当码本资源向终端设备传输数据时的传输质量较差时，质量分数较低；当码本资源向终端设备传输数据时的传输质量较好时，质量分数较高。

具体的，当基于码本资源向终端设备传输数据时的第一理论传输速率低于向上述终端设备传输数据的预设最小传输速率时，表示基于上述码本资源无法达到预期的传输要求。

当基于码本资源向终端设备传输数据时的第一理论传输速率高于向上述终端设备传输数据的预设最小传输速率时，表示基于上述码本资源向上述终端设备提供该终端设备所请求业务的业务质量较高。

因此，可以根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息。

在确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息，可以根据所确定的第二传输质量信息，构建第二传输质量信息矩阵。由于可以用质量分数表征上述第二传输质量信息，可以构建用户-码本质量分数矩阵。

S105：基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

基于上述分析可知，基于所确定的优先级在向各个终端设备分配码本资源时，在使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源的基础上，能够提高基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时的传输速率。而第二传输质量信息用于表征基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量的，基于上述第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源时，能够使得基于所分配的码本资源向终端设备提供该终端设备所请求业务的业务质量较高。因此，基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源时在使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源的基础上，能够提高基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时的传输速率，还使得基于所分配的码本资源向终端设备提供该终端设备业务的业务质量较高。

本发明的一个实施例中，可以按照以下方式实现上述S105中基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

针对每一终端设备，根据各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息，确定各个码本资源分配给该终端设备的权重；基于所确定的权重，为各个终端设备分配码本资源。

在确定各个码本资源分配给各个终端设备的权重时，可以针对每一终端设备，计算各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息之和，还可以计算各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息间的平均值。

本发明的一个实施例中，还可以根据所确定的各个码本资源分配给各个终端设备的权重构建权值矩阵。上述权值矩阵还可以称为用户-码本权重矩阵。

具体的，在构建矩阵时，每一行表示每一终端设备，每一列表示每一码本资源，针对每一码本资源，根据该码本资源分配给各个终端设备的权值确定各个元素值。

例如：假设有三个码本资源，三个终端设备，将码本资源分配给终端设备的优先级的范围为[1,10]、且1表示优先级顺序最高，10表示优先级顺序最低。码本资源向终端设备传输数据的第二传输质量信息为1或者100，其中，1表示第二传输质量信息较好，100表示第二传输质量信息较差。

其中，第一个码本资源分配给各个终端设备的优先级为[1,2,3]、且传输质量[100,1,100]，第二个码本资源分配给各个终端设备的优先级为[3,1,2]、传输质量为[100,1,100],第三个码本资源分配给各个终端设备的优先级为[1,2,3]、且传输质量为[1,1,1]。

根据上述优先级以及第二传输质量信息，可以确定权值矩阵为：

其中，上述权值矩阵中，行表示各个码本资源，列表示各个终端设备，每一元素值表示将该元素所在的行对应的码本资源分配给该元素所在的列对应的终端设备的权值。

在基于所确定的权重，为各个终端设备分配码本资源时。可以确定将各个码本资源分配各个终端设备的多种资源分配方案，确定每一种资源分配方案的方案权值和，将最小权值和的资源分配方案作为最终资源分配方案，从而为各个终端设备分配码本资源。

例如：沿用上述例子，可以有多种资源分配方案。

一种资源分配方案可以为：将第一行对应的码本资源分配给第一列对应的终端设备、将第二行对应的码本资源分配给第二列对应的终端设备、将第三行对应的码本资源分配给第三列对应的终端设备。根据上述矩阵可以计算上述资源分配方案的权值和为：101+2+4＝107。

一种资源分配方案还可以为：将第一行对应的码本资源分配给第一列对应的终端设备、将第二行对应的码本资源分配给第三列对应的终端设备、将第三行对应的码本资源分配给第二列对应的终端设备。根据上述矩阵可以计算上述资源分配方案的权值和为：101+102+3＝206。

按照这样的方法，可以根据上述矩阵计算出各种资源分配方案的权值和，选择最小权值和的资源分配方案作为最终资源分配方案，从而按照最终资源分配方案为各个终端设备分配资源。

由以上可见，应用本实施例提供的方案对SCMA系统的资源进行分配时，由于是根据所确定的优先级以及第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源的，而上述优先级是根据所预测的第一理论传输速率以及基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的历史平均传输速率进行确定的，又由于上述第一理论传输速率可以用于表示各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输速率，且各个终端设备的历史平均传输速率可以用于表示各个终端设备历史分配的资源情况，因此，在根据所确定的优先级确定为各个终端设备分配码本资源时，在使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源的基础上，能够提高基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时的传输速率。因此，相较于现有技术，提高了基站为终端设备分配码本资源的效率，进而提高为终端设备所提供服务的质量。

另外，由于第二传输质量信息用于表征基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量的，基于上述第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源时，能够使得基于所分配的码本资源向向终端设备提供该终端设备所请求业务的业务质量较高。因此，提高了基站为终端设备分配码本资源的效率，还使得基于所分配的码本资源向终端设备提供该终端设备业务的业务质量较高，进一步地提高了为各个终端设备提供通信服务的服务质量。

本发明的一个实施例中，当码本资源中包括至少一个子载波资源，第一传输质量信息包括至少一个子载波资源的信噪比时，可以按照以下步骤A1-步骤A3实现上述S102中接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

步骤A1：接收各个终端设备发送的各个子载波资源的信噪比。

由于码本资源可以包括至少一个子载波资源，因此基站在基于各个子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号后，各个终端设备可以根据接收到的下行参考信号预测基于各个子载波资源向自身传输数据时各个子载波资源的信噪比，各个终端设备将预测到的各个子载波资源的信噪比发送给基站。

步骤A2：针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，并针对每一终端设备，在基于该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一第二理论传输速率，作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

具体的，针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，可以采用香农公式计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式计算第二理论传输速率。

r_u,l(n)＝B*log(1+SNR_u,l)

其中，u为终端设备的序号，l为子载波资源的序号，SNR_u,l为基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时第l个子载波资源的信噪比，B为子载波频带宽度，n为传输时间间隔的序号，r_u,l(n)为第n个传输时间间隔内基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

这样，针对每一码本资源，采用上述公式能够更加准确计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

具体的，上述预设的统计分析方式可以为：取最小值、取平均值或者取中值等。

以上述预设的统计分析方式为取最小值为例，假设SCMA系统中包括终端设备Ue1，两个码本资源分别为：S1、S2，其中S1中包括子载波资源S11、S12，S2中包括子载波资源S21、S22。

基于各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率如下表1所示。

表1

	Ue1	Ue2
			子载波资源S11	R<sub>Ue1，S11</sub>	R<sub>Ue2，S11</sub>
子载波资源S12	R<sub>Ue1，S12</sub>	R<sub>Ue2，S12</sub>
			子载波资源S21	R<sub>Ue1，S21</sub>	R<sub>Ue2，S21</sub>
子载波资源S22	R<sub>Ue1，S22</sub>	R<sub>Ue2，S22</sub>

其中，上述表1中的R_Ue1，S11表示基于子载波资源S11向终端设备Ue1传输数据时的第二理论传输速率，R_Ue2，S11表示基于子载波资源S12向终端设备Ue2传输数据时的第二理论传输速率，类似的，R_Ue1，S12、R_Ue1，S21、R_Ue1，S22、R_Ue2，S12、R_Ue2，S21、R_Ue2，S22表示基于各个子载波资源向终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

基于上述表1，可以确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率如下表2所示。

表2

	Ue1	Ue2
			码本资源S1	Min(R<sub>Ue1，S11</sub>,R<sub>Ue1，S12</sub>)	Min(R<sub>Ue2，S11</sub>,R<sub>Ue2，S12</sub>)
码本资源S2	Min(R<sub>Ue1，S21</sub>,R<sub>Ue1，S22</sub>)	Min(R<sub>Ue2，S21</sub>,R<sub>Ue2，S22</sub>)

其中，上述表2中Min(R_Ue1，S11,R_Ue1，S12)表示基于码本资源S1向终端设备Ue1传输数据时的第一理论传输速率，由于R_Ue1，S11表示基于子载波资源S11向终端设备Ue1传输数据时的第二理论传输速率，R_Ue1，S12表示基于子载波资源S12向终端设备Ue1传输数据时的第二理论传输速率，而码本资源S1包括子载波资源S11、S12，因此，将R_Ue1，S11与R_Ue1，S12间的最小值作为基于码本资源S1向终端设备Ue1传输数据时的第一理论传输速率。类似的，Min(R_Ue2，S11,R_Ue2，S12)、Min(R_Ue1，S21,R_Ue1，S22)、Min(R_Ue2，S21,R_Ue2，S22)为基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

这样，由于码本资源中包括至少一个子载波资源，且针对每一码本资源，基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率不相同，因此，针对每一终端设备，在该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一第二理论传输速率作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率，能够更加准确确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

本发明的一个实施例中，可以按照以下方式实现上述S103中根据所预测的第一理论传输速率以及已为各个终端设备分配的码本资源，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

计算所预测的第一理论传输速率与各个终端设备的历史平均传输速率间的比值，按照预设的排列顺序确定所计算的比值的排列标识，将所确定的标识作为将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

这样，将所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率间的比值，按照预设的排列顺序确定所计算的比值的排列标识，将所确定的标识作为将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级，在根据所确定的优先级确定为各个终端设备分配码本资源时，在使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源的基础上，能够提高基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时的传输速率

本发明的一个实施例中，可以按照以下方式实现上述S104中根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息。

针对每一终端设备，判断基于码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率是否小于向该终端设备传输数据的预设最小传输速率；若为是，根据终端设备的数量，预测基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息；若为否，将预设传输质量信息确定为基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二质量信息。

具体的，假设用质量分数表征上述第二传输质量信息，且当质量分数越高时，表示码本资源向终端设备传输数据时的传输质量越差，当质量分数越低时，表示码本资源向终端设备传输数据时的传输质量越优，因此，当所预测的第一理论传输速率小于向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率时，可以计算终端设备的数量的平方或者三次方等，将计算得到的值确定为基于码本资源向终端设备传输数据时的第二传输质量信息。

当所预测的第一理论传输速率大于或者等于向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率时，可以将“1”确定为基于码本资源向终端设备传输数据时的第二传输质量信息。

这样，根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息，基于上述第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源时，能够使得基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时传输成功率较高。

在上述实施例的基础上，本发明的一个实施例中，还可以按照以下方式实现上述S105中基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源。

具体的，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源时，可以按照以下步骤。

第一步：判断终端设备的数量U与SCMA系统中的码本资源的数量M的关系，当U<M时，通过补0将用户-码本权重矩阵补充为M*M的矩阵；当U≥M时，通过补0将用户-码本权重矩阵补充为U*U的矩阵。上述用户-码本权重矩阵可以基于用户-码本优先级矩阵以及用户-码本质量分数矩阵所确定的。例如：可以将用户-码本优先级矩阵与用户-码本质量分数矩阵之和作为用户-码本权重矩阵。

以下每一步骤为对补0后的用户-码本权重矩阵进行操作。

第二步：针对每行元素，减去该行元素中的最小值；并针对每列元素，减去该列元素中的最小值。

第三步：遍历每行元素，当某行元素中只有一个独立0元素时，将该独立0元素确定为独立0元素，并将该0元素所在的行和列中其他0元素标为不可选0元素。上述独立0元素为：与矩阵中已选择的独立0元素的不在同一行、同一列的0元素。按照同样的操作，遍历每列元素，确定每列中独立0元素以及不可选元素。

当按照第三步的方法标不出新的独立0元素时，进行第四步。

第四步：将剩余可选0元素用*号标注，作为0*元素。

第五步：遍历每行元素，将每行中列号最小的可选0*元素确定为独立0元素，然后将该元素所在的行和列中其他0*元素标为不可选元素，获得预选择矩阵，并将所有0*元素标为可选。

第六步：遍历上述预选择矩阵中每行元素，对于不存在独立0元素的行，确定该行中的一个可选0*元素，记录该元素在预选择矩阵中的第一位置，然后在第一位置中的列中确定独立0元素，记录该元素在预选择矩阵中的第二位置，然后在第二位置中的行中进行递归操作。

当递归操作的结束条件为寻找0*元素，假设最后一个独立0元素在预选择矩阵中的位置为第三位置。如果第三位置中的行为第一行时，退出对该行进行操作，而是对矩阵中的下一行进行操作。如果第三位置中的行不是第一行时，删除所记录的预选择矩阵中的第三位置和该第三位置的上一行位置，然后将第三位置的上一行位置处的0*元素标记为不可选元素。

当递归操作的结束条件为寻找独立0元素，根据记录的所有0元素进行互换操作，即将0*元素确定为独立0元素，将独立0元素确定为0*元素。

从上述第三步到上述第六步用于寻找最多的独立0元素的数量。

第七步：对于第六步得到的矩阵，遍历每一行元素，当某一行没有独立0元素时，将该行标记为1，然后查看该列上是否有其他0元素。如果有，将该列标记为1，并对每一个0元素所在的行元素进行上述操作，如果没有，结束操作。继续遍历矩阵每一行元素，将标记为1的行元素取消标记，将未标记为1的行元素标记为1。

第八步：寻找矩阵中所有行和列均没有被标记为1的元素，并记录最小元素值，如果不存在所有行和列均没有被标记为1的元素时，进行下一步骤；如果存在，将没有标记为1的行上的所有元素值减去所记录的最小元素值，标记为1的行上的所有元素值加上所记录的最小元素值，并开始执行上述第三步。

第九步，初始化一个与预选择矩阵同等大小的分配矩阵Alloc_scheme，根据每一独立0元素的位置，在上述Alloc_scheme的相同位置处赋值为1。

其中，矩阵元素为1的元素所在的位置(u，m)，u为码本资源的序号，m为终端设备的序号，(u，m)表示将第m个码本资源分配给第u个终端设备。同时，矩阵中每一行、每一列中只有一个1，代表终端设备和码本资源一一对应。

当U>M时，将分配矩阵Alloc_scheme中补充的U-M列删除，缩减为U*M。

当U<M时，根据U个终端设备的实际传输速率，将分配给M-U个虚拟终端设备的剩余资源重新分配给未达到GBR要求的终端设备。

具体的，可以对未达到预先设定GBR要求的终端设备重新设定新的GBR要求，在为终端设备重新设定新的GBR要求时，可以将已预先设定的GBR要求与该终端设备对应的第一理论传输速率间的差值作为该终端设备新的GBR要求。在为终端设备重新确定新的GBR要求后，遍历上述第一步到第九步的过程，实现剩余资源的重新分配。

基于第九步所得到的矩阵Alloc_scheme，可以向各个终端设备分配码本资源。

参见图2，图2为本发明实施例提供的一种SCMA系统的码本资源分配方法的信令交互图。上述方法包括S201-S206。

图2中包括基站和UE(User Equipment，用户设备)，上述用户设备又可以称为终端设备。

S201：基站基于子载波资源向UE发送下行参考信号。

S202：UE根据接收到的下行参考信号对各个子载波资源的信噪比进行估计。

S203：UE将估计的信噪比向基站发送。

S204：基站根据接收到的信噪比，确定将各个码本资源分配给UE的优先级以及基于各个码本资源向UE传输数据时的传输质量信息。

S205：基于所确定的优先级以及传输质量信息，为UE分配码本资源。

S206：基于所分配的码本资源向UE传输下行数据。

参见图3，图3为本发明实施例提供的第二种SCMA系统的资源分配方法的流程示意图。上述方法包括S301-S305。

S301：获得用户-码本速率矩阵。

上述用户-码本速率矩阵为：根据上述S102中所预测的各个第一理论传输速率构建的矩阵。

S302：获得用户-码本优先级矩阵。

上述用户-码本优先级矩阵为；根据上述S103中所确定的将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级构建的矩阵。

S303：获得用户-码本质量矩阵。

上述用户-码本质量矩阵为：根据上述S104中所确定的基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息构建的矩阵。

S304：获得用户-码本权值矩阵。

上述用户-码本权值矩阵为：将S302中所获得的用户-码本优先级矩阵和S303中所获得的用户-码本质量矩阵进行矩阵加法运算后所获得的矩阵。

S305：对用户-码本权值矩阵采用匈牙利算法，为各个终端设备分配码本资源。

以下为采用本发明实施例提供的方案以及其他方案在对SCMA系统的资源进行分配时的实验仿真结果。

假设SCMA系统包括6个码本资源，载波频率为2GHz，子载波间隔为15KHz，频率资源为60个子载波。信道模型为大尺度衰落路径损耗模型加上小尺度衰落瑞利信道。

其中，上述路径损耗模型使用的是对数距离损耗模型，参考距离为1m时的损耗由弗林斯Friis传输公式得到的。

小区的服务半径500m，用户是随机分布在距离基站超过40m的区域，用户的移动速度为0.556km/h。总调度时长为100个TTI，用户的GBR设置为相同值，为256kbps、316kbps两种情况。

参见图4，图4为本发明实施例提供的一种高效信道占比的示意图。横坐标为用户数，纵坐标为高效信道占比，上述高效信道占比为：在各个信道中向用户传输数据时的理论传输速率高于GBR的信道占总信道数量的比率。图4中实线表示在GBR为316Kbps的情况下高效信道占比率的情况，虚线表示在GBR为256Kbps的情况下高效信息占比率的情况。

由图4可以看出，GBR要求的提高会使高效信道占比下降。

参见图5，图5为本发明实施例提供的一种系统吞吐量的对比示意图。横坐标为用户数，纵坐标为吞吐率，单位为Mbps。图5在GBR为256Kbps和GBR为316Kbps的情况下，将本发明实施例提出的方案与SCMA-PF方案进行对比，获得各个方案在不同GBR要求的情况下的系统吞吐量。

由图5可以看出，随着用户数量的增加，本发明实施例提出的方案的系统吞吐量在不同GBR要求的情况下均有所增加。

参见图6，图6为本发明实施例提供的一种分配资源公平性的对比示意图。横坐标为用户数，纵坐标为分配码本资源的公平性指标fairness index。图6在GBR为256Kbps和GBR为316Kbps的情况下，将本发明实施例提出方案与SCMA-PF方案进行对比，获得各个方案在不同GBR要求的情况下的分配资源公平性程度。

由图6可知，在GBR为256Kbps时，本发明实施例提出方案的公平性下降不多；在GBR为316Kbps时，本发明实施例提出方案的公平性随着用户数量增加，下降较多，但最终还是稳定在0.9以上。

参见图7，图7为本发明实施例提供的一种有效用户数的对比示意图。横坐标为用户数，纵坐标为有效用户数。

上述有效用户是指：在每次码本资源分配结束后，基于各个码本资源向各个终端设备传输时的实际传输速率不小于GBR的终端设备。

图7在GBR为256Kbps和GBR为316Kbps的情况下，将本发明实施例提出方案与SCMA-PF方案进行对比，获得各个方案在不同GBR要求的情况下的有效用户的数量。

由图7可知，在GBR为256Kbps时，本发明实施例提出方案的有效用户数量可以达到最大可服务用户数量，在GBR为316Kbps时，随着用户数量的增加，本发明实施例提出方案能够使有效用户数量逐渐提高到最大可服务用户数量。

与上述SCMA系统中的码本资源分配方法相对应，本发明实施例还提供了一种SCMA系统中的码本资源分配装置。

参见图8，图8为本发明实施例提供的一种SCMA系统的资源分配装置的结构示意图。上述装置包括801-805。

信号发送模块801，用于基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，以使得各个终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息；

速率预测模块802，用于接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，其中，所述码本资源包括至少一个子载波资源；

优先级确定模块803，用于根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级；

质量信息确定模块804，用于根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

码本资源分配模块805，用于基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

由以上可见，应用本实施例提供的方案对SCMA系统的资源进行分配时，由于是根据所确定的优先级以及第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源的，而上述优先级是根据所预测的第一理论传输速率以及基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的历史平均传输速率进行确定的，又由于上述第一理论传输速率可以用于表示各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输速率，且各个终端设备的历史平均传输速率可以用于表示各个终端设备历史分配的资源情况，因此，在根据所确定的优先级确定为各个终端设备分配码本资源时，在使得各个终端设备尽可能地均可以分配到码本资源的基础上，能够提高基于所分配的码本资源向终端设备传输数据时的传输速率。因此，相较于现有技术，提高了基站为终端设备分配码本资源的效率，进而提高为终端设备所提供服务的质量。

另外，由于第二传输质量信息用于表征基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的传输质量的，基于上述第二传输质量信息为各个终端设备分配码本资源时，能够使得基于所分配的码本资源向向终端设备提供该终端设备所请求业务的业务质量较高。因此，提高了基站为终端设备分配码本资源的效率，还使得基于所分配的码本资源向终端设备提供该终端设备业务的业务质量较高，进一步地提高了为各个终端设备提供通信服务的服务质量。

本发明的一个实施例中，所述第一传输质量信息包括：至少一个子载波资源的信噪比，

所述速率预测模块802，包括：

信噪比接收子模块，用于接收各个终端设备发送的各个子载波资源的信噪比；

速率预测子模块，用于针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，并针对每一终端设备，在基于该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一第二理论传输速率，作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

这样，由于码本资源中包括至少一个子载波资源，且针对每一码本资源，基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率不相同，因此，针对每一终端设备，在该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一第二理论传输速率作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率，能够更加准确确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

本发明的一个实施例中，上述速率预测子模块，具体用于按照以下表达式计算第二理论传输速率：

r_u,l(n)＝B*log(1+SNR_u,l)

其中，u为终端设备的序号，l为子载波资源的序号，SNR_u,l为基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时第l个子载波资源的信噪比，B为子载波频带宽度，n为传输时间间隔的序号，r_u,l(n)为第n个传输时间间隔内基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

本发明的一个实施例中，上述优先级确定模块，具体用于计算所预测的第一理论传输速率与各个终端设备的历史平均传输速率间的比值，按照预设的排列顺序确定所计算的比值的排列标识，将所确定的标识作为将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

本发明的一个实施例中，上述质量信息确定模块，具体用于针对每一终端设备，判断基于码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率是否小于向该终端设备传输数据的预设最小传输速率；若为是，根据终端设备的数量，预测基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息；若为否，将预设传输质量信息确定为基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二质量信息。

本发明的一个实施例中，上述码本资源分配模块，具体用于针对每一终端设备，根据各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息，确定各个码本资源分配给该终端设备的权重；基于所确定的权重，为各个终端设备分配码本资源。

本发明的一个实施例中，上述码本资源分配模块，具体用于基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源。

这样，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源能够提高服务质量。

与上述SCMA系统的资源分配方法相对应，本发明实施例还提供了一种基站。

参见图9，图9为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图，包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信，

存储器903，用于存放计算机程序；

处理器901，用于执行存储器903上所存放的程序时，实现本发明实施例提供的一种SCMA系统的资源分配方法。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的一种SCMA系统的资源分配方法。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行时实现本发明实施例提供的一种SCMA系统的资源分配方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、基站、计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种SCMA系统的资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：

基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，以使得各个终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息；

接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，其中，所述码本资源包括至少一个子载波资源；

根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级；

根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一传输质量信息包括：至少一个子载波资源的信噪比，

所述接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，包括：

接收各个终端设备发送的各个子载波资源的信噪比；

针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，并针对每一终端设备，在基于该码本资源包括的各个子载波资源向该终端设备传输数据时的第二理论传输速率中，采用预设的统计分析方式选择一第二理论传输速率，作为基于该码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对每一码本资源，根据接收到的该码本资源包括的各个子载波资源的信噪比，计算基于该码本资源包括的各个子载波资源向各个终端设备传输数据时的第二理论传输速率，包括：

按照以下表达式计算第二理论传输速率：

r_u，l(n)＝B*log(1+SNR_u，l)

其中，u为终端设备的序号，l为子载波资源的序号，SNR_u，l为基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时第l个子载波资源的信噪比，B为子载波频带宽度，n为传输时间间隔的序号，r_u，l(n)为第n个传输时间间隔内基于第l个子载波资源向第u个终端设备传输数据时的第二理论传输速率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级，包括：

计算所预测的第一理论传输速率与各个终端设备的历史平均传输速率间的比值，按照预设的排列顺序确定所计算的比值的排列标识，将所确定的标识作为将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息，包括：

针对每一终端设备，判断基于码本资源向该终端设备传输数据时的第一理论传输速率是否小于向该终端设备传输数据的预设最小传输速率；

若为是，根据终端设备的数量，预测基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

若为否，将预设传输质量信息确定为基于码本资源向该终端设备传输数据时的第二质量信息。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源，包括：

针对每一终端设备，根据各个码本资源分配给该终端设备的优先级与各个码本资源向该终端设备传输数据时的第二传输质量信息，确定各个码本资源分配给该终端设备的权重；

基于所确定的权重，为各个终端设备分配码本资源。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源，包括：

基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，采用匈牙利算法为各个终端设备分配码本资源。

8.一种SCMA系统的资源分配装置，其特征在于，所述装置包括：

信号发送模块，用于基于子载波资源向各个终端设备发送下行参考信号，以使得各个终端设备根据接收到的下行参考信号预测基于子载波资源向各个终端设备自身传输数据时的第一传输质量信息；

速率预测模块，用于接收各个终端设备发送的各个第一传输质量信息，并根据接收到的第一传输质量信息，预测基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第一理论传输速率，其中，所述码本资源包括至少一个子载波资源；

优先级确定模块，用于根据所预测的第一理论传输速率以及各个终端设备的历史平均传输速率，确定将各个码本资源分配给各个终端设备的优先级；

质量信息确定模块，用于根据所预测的第一理论传输速率以及向各个终端设备传输数据的预设最小传输速率，确定基于各个码本资源向各个终端设备传输数据时的第二传输质量信息；

码本资源分配模块，用于基于所确定的优先级以及第二传输质量信息，为各个终端设备分配码本资源。

9.一种基站，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。

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