稀疏码多址接入(SCMA)

1、SCMA系统中的低复杂度检测算法研究,1,目录,研究背景及研究意义,SCMA系统简介,扩频方式设计,低复杂度接收机设计,2,5G：提高频谱效率,1 研究背景及研究意义,爆炸性的移动数据流量增长 海量的设备连接 不断涌现的各类新业务和应用场景,3,FDMA,TDMA,CDMA,OFDMA,1G,2G,3G,4G,5G,（OMA）,PDMA,BDMA,SCMA,SCMA,NOMA,MC-CDMA,LDSMA,4,1 研究背景及研究意义,MPA Matrix Coefficients: make sure the system solvable,5,2 SCMA系统简介,Overload: 150%

2、,调制方式：QPSK,6,2 SCMA系统简介,7,一、传统星座复制,3 扩频方式设计,8,Regular QPSK constellation,Rotate with angle,Rotate with angle,二、旋转星座扩频,3 扩频方式设计,9,3 扩频方式设计,10,3 扩频方式设计,重写系统模型,11,Real axis,Imag axis,三、旋转星座映射扩频,3 扩频方式设计,12,Modulated by,Modulated by,3 扩频方式设计,13,重写系统模型,3 扩频方式设计,14,四、混合重排扩频,调制方式：16QAM,3 扩频方式设计,15,4 低复杂度接收

3、机设计,一、经典的MPA接收机,调制方式：BPSK 消息表示为对数形式,调制方式：QPSK或更高阶， 消息必须表示为矢量的形式,16,4 低复杂度接收机设计,17,4 低复杂度接收机设计,二、干扰消除SIC接收机,Step 3-8：Find positions solved directly by splitting y,Step 11：Deduce the other parts of directly solved symbols,18,4 低复杂度接收机设计,三、联合SIC-MPA接收机,MPA接收机的初始值不是各符号值等概，而是利用SIC接收机已经求解出的符号并利用软解调而求得的概率

4、发送矩阵不必携带矩阵系数 联合SIC-MPA接收机的复杂度介于SIC和MPA之间，是一种自适应的接收机，但其性能好于单一MPA接收机,19,4 低复杂度接收机设计,左图是SIC接收机的仿真结果 右图是MPA和联合SIC-MPA的仿真对比 分别使用了4*6和6*9矩阵，码率分别为0.5和0.75 调制方式使用QPSK 假设对信道具有完美估计,20,4 低复杂度接收机设计,结论： SIC接收机的复杂度最低 MPA接收机的复杂度最高，性能适中 联合SIC-MPA的复杂度是自适应的，性能最好 单一SIC接收机适用于对实时性要求高，允许一定误差的场景，比如传感器网络，或者终端简单，无法承受巨大的计算量 联合SIC-MPA适用于既要求高质量解调，又要求解调速度的场景，如超高清实时视频 降低复杂度有利于节省功耗,21,4 低复杂度接收机设计,四、基于树形搜索的类ML接收机,不是严格的上三角矩阵，而是一个梯形矩阵,系统模型,22,4 低复杂度接收机设计,23,4 低复杂度接收机设计,前K-N 层，保留所有分支,后N层，保留m分支,累计度量,分支度量,For layer , branches with the last m smallest is kept.,24,4 低复杂度接收机设计,类ML接收机和MPA接收机复杂