一种SCMA码本盲估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107018114A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710137731.4(22)申请日2017.03.09(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号北京大学(72)发明人杨延军赵玉萍(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理事务所(普通合伙)11200代理人司立彬(51)Int.Cl.H04L27/38(2006.01)H04L1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种SCMA码本盲估计方法(57)摘要本发明公开了一种SCMA码本盲估计方法。本方法为：1)使用因子图表示SCMA的资源映射情况，其中，将每一码本作为一变量节点，每一资源块作为一函数节点，码本和资源块之间包含连线表示该码本将占用与其连接的资源块发送数据；为每一码本设置一初始置信度向量；2)用户设备UE在LTE协议规定的固定时频资源块发送自己的数据之前，先发送一前导码信息；3)接收端根据指定时频资源块内收到的前导码信息和该因子图对码本使用情况进行估计，估计出每一码本是否有用户使用以及使用该码本的用户数。本发明在存在码本冲突的情况下，可以将未冲突部分的用户数据成功解码。CN107018114ACN107018114A权利要求书1/1页1.一种SCMA码本盲估计方法，其步骤为：1)使用因子图表示SCMA的资源映射情况，其中，将每一码本作为一变量节点，每一资源块作为一函数节点，码本和资源块之间包含连线表示该码本将占用与其连接的资源块发送数据；为每一码本设置一初始置信度向量；2)用户设备UE在LTE协议规定的固定时频资源块发送自己的数据之前，先发送一前导码信息；3)接收端根据指定时频资源块内收到的前导码信息和该因子图对码本使用情况进行估计，估计出每一码本是否有用户使用以及使用该码本的用户数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)使用MPA算法的实现方法为：21)计算由变量节点发送到函数节点的消息，以及由变量节点发送到函数节点的消息；22)重复步骤21)直到达到约定的最高迭代次数；23)根据变量节点上收到的消息获得最终的取值概率值，选取概率值最大的用户数作为码本使用情况的估计结果。3.权利要求2所述的方法，其特征在于，利用公式计算由变量节点发送到函数节点的消息其中，为第l次迭代时从其它连接到函数节点Fn的变量节点Vj发送到函数节点Fn的消息，代表函数节点Fn上接收到的符号Rn与每种情况所估计的数据矢量之间的欧几里德距离；Fn为发送到变量节点Vk的消息第n个函数节点。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于利用公式进行化简，利用化简后得到的公式计算由变量节点发送到函数节点的消息。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用公式计算由变量节点发送到函数节点的消息其中，为第l次迭代时从其它连接到变量节点Vk的函数节点Fj发送到变量节点Vk的消息。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，利用公式对公式进行化简，利用化简后得到的公式计算由变量节点发送到函数节点的消息。7.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述前导码信息的序列长度最短为一个符号的长度。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，使用QPSK方案对发送的前导码进行调制，每一符号包含两个二进制位。2CN107018114A说明书1/4页一种SCMA码本盲估计方法技术领域[0001]本发明属于数字通信领域，涉及一种SCMA(SparseCodeMultipleAccess，稀疏编码多址接入)码本盲估计方法，特别涉及在SCMA接入的过程中对码本使用情况的估计方法。背景技术[0002]SCMA是一种基于扩频编码的新型多址接入技术，它结合了低密度编码(LDS，LowDensitySignature)和多维星座图调制，通过选择不同的码本，使不同的用户可以在非正交情况下进行接入。在同样的资源条件下，SCMA技术可以支持更多的用户连接，甚至超过传统CDMA技术的扩频比，因此在需要海量连接的物联网应用中有很好的前景。[0003]目前在文献中对SCMA技术的研究大多假设接收端对UE(UserEquipment，用户设备)码本的分布情况已知，然后利用次优的MPA(MessagePassingAlgorithm，消息传递算法)对用户的发送数据进行解调。如果对UE的码本分布未知，则必须使用结合了码本探测的JMPA(联合MPA)算法，这不仅增加了MPA算法的复杂度，而且无法对多个UE选择了同样码本的情况进行处理。[0004]在实际的系统中，UE的个数和发送数据的时间都是未知的，因此在SCMA解调的过程中，有哪些码本被使用，是否有多个UE选择了同一个码本，这些信息都要在解调的过程中进