[发明专利]一种SCMA系统中低复杂度多用户检测方法

说明书

本发明公开了一种SCMA系统中低复杂度多用户检测方法，包括以下步骤：步骤1，在SCMA系统中接收端对同一用户在不同资源上进行信道系数对比；步骤2，将不同信道系数的资源分配不同的功率；步骤3，在资源上进行多用户检测码字检测、分离；步骤4，将同一资源上检测、分离的用户归为一组；步骤5，以资源块为分组单位进行逐组用消息传递算法进行检测、分离运算，将用户码子检测出；步骤6，输出所有用户检测结果。本发明是以资源为用户分组依据，依次将不同用户组进行解码分离，由于已经分离出的用户不需要参与后续的迭代运算，所以整体的运算复杂度将会降低，且不会有性能的损失。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种SCMA系统中接收端的多用户检测方法，即SCMA系统中基于功率分配的消息传递算法(PA-MPA)。

背景技术

在未来第五代移动通信(Fifth Generation,5G)时代，由于移动互联网与物联网(Internet of Things,IoT)业务的高速发展驱动下,未来将会是海量的移动设备连接，且要求极低的空口时延，这无疑给无线空口技术提出了更加严峻的挑战。因此，为了满足5G的应用场景需求，传统的正交多址技术(Orthogonal Multiple Access,OMA)比如时分多址、频分多址等，已经不能够满足未来无线通信发展的要求，就需要将目光转向一些非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA),新型的多址接入技术接着成为了无线通信的热门研究问题。

SCMA技术是一种多用户共享频率资源的非正交的多址接入方案，它将低密度信号(Low Density Signature,LDS)技术和码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)技术结合在一起，可用来解决海量连接的系统过载问题。然而，SCMA系统要成为5G中极具竞争力的空口技术，仍然需要解决以下问题：最优化码本设计、低复杂度多用户检测方案、良好的系统性能、信道分配优化、免调度策略、盲检测方案等。

在SCMA系统中，高效的多用户检测算法是5G无线空口技术的重要组成部分。最大后验概率(MAP)算法作为SCMA系统最优的多用户检测方案，其计算复杂度随着用户数呈指数增长，在信号接收端译码复杂度太高不符合实际通信要求。而消息传递算法(MPA)作为接近最优的SCMA多用户检测方案，其利用码字稀疏特点可以有效的接近MAP译码性能并且能够大幅度降低译码复杂度。但随着用户数量和码本维度的增加，MPA算法的译码复杂度依旧是呈指数增长的，所以降低SCMA系统中MPA算法的复杂度是相当重要的。

在降低SCMA系统中MPA算法的译码复杂度的同时，还必须考虑系统解码性能，主要是利用BER的值来衡量系统的解码性能。

发明内容

为了满足上述的要求，必须对原始MPA算法进行合理的优化，在降低复杂度的同时还要保证性能完整。本发明的目的是提供一种SCMA系统中低复杂度多用户检测方法，在大幅度降低多用户检测计算复杂度的同时，还能够保证BER性能与原始MPA的性能基本一致。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种SCMA系统中低复杂度多用户检测方法，包括以下步骤：

步骤1，在SCMA系统中接收端对同一用户在不同资源上进行信道系数对比；

步骤2，将不同信道系数的资源分配不同的功率；

步骤3，在资源上进行多用户检测码字检测、分离；

步骤4，将同一资源上检测、分离的用户归为一组；

步骤5，以资源块为分组单位进行逐组用消息传递算法进行检测、分离运算，将用户码子检测出；

步骤6，输出所有用户检测结果。