[发明专利]非正交多址接入传输系统的接收方法及装置

说明书

本发明公开了一种非正交多址接入传输系统的接收方法及装置，其中该方法包括：获取多址接入信道的N个用户的总接收信号、以及N个用户解调解码所需的多用户传输信息；选择N个用户中的N₁个用户，并将其余N‑N₁个用户的接收信号作为干扰以对总接收信号中的N₁个用户进行联合解码，得到N₁个用户的联合解码结果；根据N₁个用户的联合解码结果，从N个用户的总接收信号中恢复并减去成功解码的N₁'个用户的接收信号，并保存剩余N‑N₁'个用户的总接收信号，设置N＝N‑N₁'；重复联合解码，直至N₁'＝N或者多级联合解码的执行次数K达到预设阈值；输出在K次多级联合解码的过程中成功解码用户的解码结果。该方法能够有效降低多用户接收的复杂度，提高多用户接收的性能。

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，尤其涉及一种非正交多址接入传输系统的接收方法及装置。

背景技术

在典型的移动通信系统中，基站需要与覆盖范围内的多个用户进行通信。传统的多用户上行接入采用正交多址接入技术，将信道带宽资源正交分割后分配给多个用户，从而各用户之间的信号是相互正交的。正交多址接入技术实现简单、灵活。但是，网络信息论指出，采用正交多址接入时，多用户的联合可达速率域上界距离多址接入信道容量域的理论界(简称“理论界”)有较大差距。

采用非正交多址接入技术，不同用户发送的信号在基站接收端直接叠加；相应地，基站接收端通过SIC(Successive Interference Cancellation，串行干扰消除)或JD(JointDecoding，联合解码)技术依次或同时解调解码这些叠加的信号。目前典型的基于叠加编码和JD技术的非正交多址接入技术有：LDS-MA(Low Density Signature/Spreading-Multiple Access，稀疏扩频序列的多址接入)、SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏码多址接入)、IDMA(Interleave Division Multiple Access，交织分割多址接入)和MU-BICMID(Multi-User Bit-Interleaved-Coded-Modulation with Iterative Decoding，迭代多用户检测的比特交织编码调制)。非正交多址接入技术，结合信道的功率资源区分不同用户，从而相同信道带宽资源的不同用户之间的信号是相互重叠的。选择合适的非正交多址接入技术可以使多用户联合可达速率域上界逼近理论界。实际系统中，由于多个用户信号传输信道的多样性，非正交多址接入技术相对于正交多址接入技术可以进一步挖掘多用户传输的分集增益。

IDMA是面向低信噪比和较低速率的应用场景设计。采用IDMA时，不同用户通过不同交织方式进行区分，因此可以同时接入的用户数很多。并且IDMA有逼近多址接入信道容量域的理论界的性能。虽然IDMA可显著地增加系统同时接入的用户数，但是受限于简化的接收机算法，仅适用于低信噪比区域，并且每个用户的传输速率受限，每个用户单位信息比特的运算量很大。

LDS-MA和SCMA通过采用不同的扩频图案或扩频码本区分不同用户。两种方法在接收端均采用消息传递算法(Message Passing Algorithm，MPA)算法实现近似的最大似然多用户检测。IDMA、LDS-MA和SCMA均是多址接入信道的联合编码多址接入技术(即基于叠加编码和JD技术的多址接入技术)。需要指出的是：一些稀疏扩频图案或扩频码本之间是相互正交的，因此在扩频图案或扩频码本数量较少时，SCMA和LDS-MA的方案和性能接近正交多址接入；而扩频图案或扩频码本数量较多时，SCMA和LDS-MA方案的接收复杂度急剧增加，例如，由于扩频的处理，导致每个接收符号的用户信号叠加层数成倍增加。