[發明專利]適用于交織多址接入系統的無速率多用戶編碼方法

有效

• 申請號: 202010611097.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111726123B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王雪蕾;李穎;張怡菲;侯偉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

本發明公開了一種適用于交織多址接入系統的無速率多用戶編碼方法，主要解決現有技術系統復雜度過高，且譯碼性能不好的問題。其實現方案為：為每個用戶生成初始序列；對每個用戶的初始序列進行外編碼器編碼，得到外編碼器編碼序列；對外編碼器編碼序列進行內編碼器編碼，得到內編碼器編碼序列；對內編碼器編碼序列進行交織，得到交織序列；對交織序列進行調制，得到調制序列；將所有用戶的調制序列輸入到高斯多用戶信道，得到輸出序列；對輸出序列進行譯碼并輸出譯碼序列。本發明通過將一個固定的外部空間耦合重復累積碼與一個可調的內部重復碼級聯，降低了系統的復雜度，在任意速率范圍內提高了譯碼性能，可用于交織多址接入系統。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及一種無速率多用戶編碼方法，可用于交織多址接入IDMA系統。

背景技術

交織多址接入IDMA系統是5G網絡中用于過載場景的標準方案。在發送端，所有用戶使用相同的編碼方法，即單用戶碼級聯相同的擴頻碼。在接收端，通過不同的交織器區分不同的用戶。與其他多址接入技術相比，IDMA方案具有頻譜利用率高、接近理論極限性能、低成本的多用戶檢測MUD的優點。為了對抗多用戶干擾，保證通信的可靠性，研究人員做了不少工作。

G.Song等人在其發表的論文“Maximum?sum?rate?of?repeat-accumulateinterleave-division?system?by?fixed-point?analysis”(IEEE?Transactions?onCommunications,2012,3011-3022)中提出了一種規則的重復累積RA碼，并將其與擴頻碼級聯，但是這種方案只能在某些低速率點表現良好。

為了在更多的速率點上獲得良好的性能，G.Song等人在論文“K-User?parallelconcatenated?code?for?Gaussian?multiple-access?channel”(IEEE?InternationalConference?Communications(ICC),2013,3286-3291)中使用了并行級聯碼PCC，但沒有過多考慮編譯碼的復雜度問題。

為了降低編譯碼的復雜度，G.Song等人在論文“A?low-complexity?multi-usercoding?scheme?with?near-capacity?performance”(IEEE?Transactions?on?VehicularTechnology,2017,6775-6786)中對低速率區域提出了一種基于重復輔助的不規則重復累積碼，但這種方案的信息傳輸可靠性不高。

為了進一步提高傳輸可靠性，Y.Chi等人在其發表的論文“Partially?repeatedSC-LDPC?codes?for?multiple-access?channel”(IEEE?Communications?Letters,2016,3286-3291)中應用了空間耦合SC技術，構造了一種更通用的空間耦合多用戶碼，稱為部分重復的空間耦合低密度奇偶校驗PR-SC-LDPC碼。該方案雖說在任意速率范圍內提供了接近香農限的迭代譯碼性能，但系統復雜度仍然很高。

上述多用戶編碼方案由于都是針對單獨的和速率點進行設計和優化的，因而對于不同的速率，這些方案均需要不同的編碼器和譯碼器實現，導致系統的復雜度很高。

發明內容

本發明的目的在于針對上述技術的不足，設計一種適用于交織多址接入系統的無速率多用戶編碼。以降低系統的復雜度，進一步在任意速率范圍內提高譯碼性能。

本發明的技術思路是：將固定的外部空間耦合重復累積SC-RA編碼與可調的內部重復編碼進行級聯，并通過選擇SC-RA編碼作為外部編碼，以滿足高譯碼性能；通過選擇重復碼作為內部編碼，以滿足無速率特性。其具體實現包括如下：

1.一種適用于交織多址接入IDMA系統的無速率多用戶編碼方法，其特征在于，包括如下：