稀疏码多址接入多用户检测算法综述

稀疏码多址接入(SCMA)是一种非正交多址接入技术,具备高频谱效率和大连接特性。多用户检测是SCMA系统的关键问题,而如何降低检测算法的复杂度成为多址接入领域的研究热点。该文从影响算法复杂度的不同因素入手,分类综述了现有多用户检测算法并对几种典型算法进行了原理剖析和性能对比。同时,指出了SCMA多用户检测算法的改进思路。最后总结并探讨了SCMA检测算法未来的发展趋势和面临的挑战。     

一种改进基于门限的稀疏码多址接入低复杂度多用户检测算法

稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access, SCMA)作为一种基于多维码本的非正交多址技术,能有效满足5G的巨连接、高频谱效率和毫秒级时延需求。针对基于门限的消息传递算法(Message Passing Algorithm, MPA)存在低门限时误比特率(Bit Error Rate, BER)较高的问题,该文提出一种改进的SCMA多用户检测算法。所提出的算法在基于门限MPA的基础上,增加了对用户节点稳定性必要条件的判决,即只有符合门限条件并通过用户节点稳定性必要条件判决的用户才能被提前解码。这提高了提前判决码字的可靠性并减少了因变相硬判的检测机制造成的后验软信息损失。与基于门限的MPA相比,所提出的算法可使消息在低门限时迭代得更加充分,从而在低门限时仍然能够使SCMA用户获得较好的BER性能。仿真结果表明,在低门限时采用该文所提出的算法SCMA用户BER性能明显好于仅采用基于门限的MPA的BER性能。     

基于串行策略的SCMA多用户检测算法

稀疏码多址接入(SCMA)作为一个前景广阔的5 G无线空口技术,能够满足海量连接的需求。针对现有SCMA通信系统都是基于并行策略的消息传递算法(MPA)进行多用户检测,存在信息收敛速度不理想的问题,该文提出一种串行策略的多用户检测算法。该算法以资源节点为序,按串行方式依次进行消息更新与传递,保证更新的消息能够立即进入当前迭代过程,改善了消息传递的收敛速度,相比并行策略的多用户检测算法,降低了算法复杂度;同时,充分利用消息间相互关联的特点,融合消息传递步骤,降低了存储器的要求。理论与仿真结果表明,该算法在误比特率(BER)性能与算法复杂度之间可以达到较理想的平衡。     

基于稀疏码多址接入技术的可见光通信系统性能研究

5G新技术应用于可见光通信(Visible Light Communication, VLC)场景对系统容量以及频谱效率有了更高的要求,稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access, SCMA)技术作为一种新型的非正交多址接入(Non-Orthgonal Multiple Access, NOMA)技术可作为解决方案。针对上述方案,搭建了VLC-SCMA系统,使得系统在相同的频谱资源下能够拥有更大的系统容量和频谱效率,同时为了降低系统复杂度,加快接收端进行多用户检测时的收敛速度,提出了基于串行改进下的部分外部信息传递的消息传递算法(Message Passing Algorithm Based on Serial Strategy for Partial External Information Transmission, SPEIT-MPA)。通过在迭代过程中设置门限值过滤掉携带信息量较少的外部信息点,利用串行改进使得算法迭代过程进一步简化。在VLC-SCMA系统中的仿真结果表明,对比原始算法,新算法可以在保证误码率(Bit Error Rate, BER)...     

一种基于Max-Log-MPA算法的改进方法

非正交多址接入技术(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)具备高频谱效率和大连接的特性.随着移动数据和用户数量的爆炸式增长,NOMA技术的代表之一——稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技术具有愈发重要的研究意义.为了降低SCMA系统的检测...     

关于5G的非正交多址接入技术分析

5G技术创新将会出现在无线和网络两个层面,与传统方式不同的是,5G将不再以单一多址接入技术作为主要特征,其采用一组关键技术—非正交多址接入技术,内涵将更加宽泛。文章分析了当前5G研究中最热门的非正交多址接入技术、多用户共享接入技术和稀疏码多址接入技术3种非正交多址技术的本质思想,以及比较了它们各自的优势和存在的问题,并且在5G多址技术选取方面对3种非正交多址技术提出了选取依据。     

基于变量节点门限的SCMA多用户检测算法

稀疏码分多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)采用消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)来译码,原始的MPA算法复杂度较高,为了降低多用户检测算法复杂度,提出了一种变量节点门限的SCMA多用户检测算法。在每次消息更新后,对用户的变量节点可信度进行判断,当某一用户的所有变量节点传输码字可信度最大的位置均相同,且所有变量节点满足预设门限时,将该用户提前译码,已译码用户在以后的迭代中不再继续更新,从而降低算法的复杂度。仿真结果表明,提出算法在收敛速度和BER性能方面明显优于门限MPA算法,和原始MPA算法相比,该算法在保证BER性能的同时极大地降低了算法的复杂度。     

基于部分码字译码的MPA检测算法

稀疏码多址接入技术(SCMA)是一种新型非正交多址接入技术。针对SCMA中消息传递算法进行多用户检测复杂度较高的问题,提出基于部分码字球形译码多用户检测算法(PCSD-MPA)。该算法通过设置球型半径减少参与迭代的用户码字,并根据SCMA的非正交特性引入信道质量这一新的判决机制,从而进一步降低MPA算法的计算复杂度。同时采用部分码字初始概率均等分配策略,有效提升了算法的收敛速率。仿真结果表明,在球形半径设定合理的条件下,PCSD-MPA在几乎不改变系统误比特率性能的情况下降低了MPA的复杂度,且该算法的计算复杂度随着SNR的增大明显降低。     

基于部分码字消息传递的SCMA多用户检测算法

基于消息传递算法(MPA)进行多用户检测的稀疏码多址接入(SCMA)技术是一种面向5G的非正交多址技术(NOMA)。针对MPA复杂度较高的问题,该文首先分析接收信号概率密度函数值在不同信噪比(SNR)下的统计结果,并根据SCMA的非正交特性,综合考虑资源节点和用户节点之间的数据映射关系,提出基于概率密度函数值门限判决的部分码字搜索(PCS)MPA多用户检测算法(PCS-MPA)。仿真结果表明,在门限值合理的条件下,PCS-MPA在几乎不改变系统误比特率(BER)的条件下,降低了MPA的复杂度,尤其在高SNR条件下效果更好。     

上行异步SCMA系统低复杂度检测算法

在非授权的情形下,由于缺少时间同步的信令,导致稀疏码多址接入（SCMA）系统中异步接收的问题不可忽视。现有的置信传播消息传递算法（BP-MPA）可以对异步SCMA系统进行检测,但是复杂度较高。针对上行异步SCMA系统检测算法复杂度较高的问题,文章在BP-MPA的基础上,根据每个资源对用户发送码字概率的判断,选择部分高可靠用户节点不参与消息传递算法的迭代,提出一种改进的置信传播消息传递算法（IBP-MPA）。仿真结果表明,在相同条件下,IBP-MPA可以在保证检测性能的情况下大幅降低BP-MPA的复杂度。     

稀疏码分多址系统一种改进的检测算法

稀疏码分多址(SCMA)系统中基于球形译码算法(SD)由于具有优良的性能受到越来越多的关注,然而现有基于SD的算法只能用于某些特定星座结构的检测,导致其应用受限.该文提出一种适用于任意星座且性能达到最大似然(ML)算法性能的改进球形译码(ISD)算法.该算法将用户星座图拆分,并将用户星座图转换为多层树结构,利用对树结构的搜索完成译码操作,并且对树的搜索是从高层向低层进行的.因此,可以将SCMA检测转换成最小化树结构部分度量问题;同时,所提出的改进算法对星座图的结构无任何限制,所以该算法适用于任意类型的星座图.此外,由于SCMA的稀疏性,每一层的部分度量均与分配给每个资源元素的用户无关,从而进一步降低了计算复杂度.     

光码分多址多用户干扰抑制方法研究

综述了光码分多址(CDMA)多用户干扰的问题及其抑制方法,指出目前光CDMA系统中多用户干扰主要影响发送比特为"0"时的误码率.提出了一种基于最大值判决的并行干扰抑制方法,进行误码性能仿真.仿真结果表明采用上述多用户干扰抑制方法的新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上.     

基于拟生态优化算法的CDMA多用户检测方法

拟生态优化算法是一类模拟自然生态系统运行机制,求解复杂优化问题的智能计算方法,其中的蚁群算法和粒子群算法是较新出现的两种具有不同特点的方法。该文研究基本蚁群算法和离散粒子群算法,并结合CDMA多用户检测问题,改变算法的搜索机制,提出两种CDMA多用户检测的方法。从理论分析以及实验仿真的角度对比两种方法,表明两种方法的计算复杂度低且可以得到较好误码率性能,同时又各有特点。     

两种盲多用户检测常模算法的比较

CDMA作为移动通信一项基本技术,存在多用户干扰问题,多用户干扰也称为多址干扰,严重制约系统容量的提高。多用户检测目的在于抑制多用户干扰。本文研究的是CDMA下行链路的盲多用户接收技术,采用常模算法,针对不同的算法性能进行仿真。通过计算输出信干比和误码率来评价两种常模算法的干扰抑制能力。     

正交码扩频多址（OC－SSMA）系统的容量

本文对正交码扩频多址系统在相干接收和非相干接收时的性能进行了分析。当采用前向纠错编码时，扩频系统多址容量会明显提高。在保证相同的扩频倍数的情况下，选择适当长度的扩频码和适当的ＦＥＣ码可以在不降低系统性能的同时减少正交码译码所需的运算量。     

Frequency Hopping Code Division Multiple Access for Wireless Local Access

In this paper, the suitability of Slow FrequencyHopping Code Division Multiple Access (SFHCDMA) isevaluated for wireless local access applications.Investigations of the wireless channel indicate that frequency hopping mitigates the poorpropagation characteristics associated with low mobilitycommon to fixed wireless applications. Employingstatistical analysis and simulation models, it is shownthat the frequency hopped channel displays inherentfrequency diversity. Consequently, an FH architecture isresilient to the effects of intersymbol interferencearising from significant time dispersion frequently experienced in the wireless channel.Furthermore, interference diversity of SFH-CDMA resultsin a robust air interface technique. With simulationtechniques it is demonstrated that SFH-CDMA can support the medium rate service bearers (approximately1 Mbps) required for wireless local access, whilstproviding high capacity.     

A Novel Optical Code Division Multiple Access Ring Network System for LAN

1　Introduction　OpticalCode DivisionMultiple Access (OCDMA )communicationsystemshavebeengivenaconsiderableinterestcurrently[1～ 8] .InanOCDMAsystem ,alluserscansimultaneouslysharethesamechannel,asyn chronouslyaccessthenetwork ,andflexiblyutilizethebroadbandwidth .ThesecharactersmakeitpossibleforanopticalnetworkemployingOCDMAtechniquesasonelayerofamultiplexinghierarchy .Forexample ,ahybridOCDMA/WDMAnetworkwillbepossiblewhenitiscombinedwithWDM[4 ] .Asaresult ,OCDMAtechniquehasbee…     

长码CDMA系统上行链路多用户接收机设计

提出一种适用于长码CDMA移动通信系统上行链路的多用户接收机设计方案，包括多用户信道估计、多用户检测以及信道跟踪等算法。通过把用户传播时延的影响放入信道响应矩阵中，由信道估计间接得出各用户的传播时延。使用迭代运算的方式使得运算量分散，降低了对硬件平台的要求，使算法更为适用。增大观察窗的长度达到了更准确的用户信息比特判决，提高了接收机的性能。仿真结果表明文章提出的接收机设计方案具有很好的远近效应抑制能力，性能远高于传统的单用户Rake接收机。     

组稀疏模型及其算法综述

稀疏性与组稀疏性在统计学、信号处理和机器学习等领域中具有重要的应用.本文总结和分析了不同组稀疏模型之间的区别与联系,比较了不同组稀疏模型的变量选择能力、变量组选择能力、变量选择一致性和变量组选择一致性,总结了组稀疏模型的各类求解算法并指出了各算法的优点和不足.最后,本文对组稀疏模型未来的研究方向进行了探讨.