[发明专利]SCMA系统中一种消息传递解码方法

说明书

SCMA系统中一种基于欧式距离门限值的消息传递解码算法（ET‑MPA），针对SCMA系统解码端所运用的消息传递算法(MPA)在解码过程中会进行大量的无用重叠码字的计算，增加复杂度，提出解决方案为，在进行MPA算法迭代运算前将要进行运算的重叠码字点（SCP）进行有依据的删选，将选择参与后续运算的重叠码字分为可靠集合；余下的不可靠集合则舍弃，不参与后续运算。这样在第二步的消息传递算法所需要计算的重叠码字数量及运算量，较之于原始消息传递算法（MPA）运算量大幅度降低。同时由于在删选重叠码字时，是将对解码几乎没有影响的重叠码字给舍去，所有此发明的解码性能跟原始消息传递算法的性能基本一致。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及在SCMA系统中接收端的高效率解码算法。

背景技术

在移动互联网和物联网(Internet of Things,Io T0业务的高速发展驱动下,未来海量的移动设备连接和极低的空口时延给无线空口技术提出了更加严峻的挑战。因此，为了满足第五代移动通信(Fifth Generation,5G)的应用场景需求，传统的正交多址技术(Orthogonal Multiple Access,OMA)已经不能够满足未来无线通信发展的要求，比如时分多址、频分多址等，所以一些非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术就被提了出来,新型的多址接入技术成为了无线通信的关键研究问题。

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，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不发生大量的失真。本发明的目的旨在提出SCMA系统中的一种基于欧式门限值的消息传递解码算法。

本发明实现上述目的的技术解决方案为：SCMA系统中一种消息传递解码算法，依据因子图迭代更新FNs与VNs之间的信息，根据复数次迭代后的结果判断码字、进行解码，其特征在于：在迭代前对所有重叠码字进行分类预处理，通过筛选可靠的重叠码字，仅部分参与之后的迭代处理。

进一步地，筛选重叠码字的步骤包括：计算资源块上接收信号与所述资源块上所有重叠码字的欧式距离，计算资源块上接收信号与重叠码字间欧式距离的均值，逐个将重叠码字计算所得的欧式距离相对均值进行比较，取欧式距离小于均值的重叠码字为可靠集合。

更进一步地，对所述欧式距离的均值利用加权因子作减小化处理得到门限均值，并基于门限均值作比较深度筛选参与迭代的重叠码字数量。

更进一步地，取欧式距离大于均值的重叠码字为不可靠集合，并弃用参与之后的迭代处理。