面向下行物联网超低解码复杂度的低投影 SCMA 码本设计
信息论
2022-09-13 v2 信号处理
math.IT
摘要
本文提出了一种新颖的稀疏码多址（SCMA）码本设计，其动机源于下行物联网（IoT）网络中对超低解码复杂度和良好误码性能的强烈需求，其中服务于海量低端低成本物联网通信设备。聚焦于典型的莱斯衰落信道，我们分析了叠加 SCMA 码字的成对概率，进而推导出用于多维星座构造与稀疏码本优化的设计度量。为显著降低解码复杂度，我们主张将多维星座元素投影到各维度上少数重叠复数的核心思想，称为低投影（LP）。一种新兴调制方案，称为黄金角调制（GAM），被用于多级 LP 优化，所得多维星座称为 LP-GAM。我们的分析与仿真结果表明所提出的 LP 码本（LPCBs）的优越性，包括一次性解码收敛与优异的误码率性能。特别地，所提出的 LPCBs 相比传统码本实现了至少 的解码复杂度降低，同时拥有较大的最小欧氏距离。所提 LPCBs 的一些示例可在 \url{https://github.com/ethanlq/SCMA-codebook} 获取。
引用
@article{arxiv.2208.03118,
title = {A Design of Low-Projection SCMA Codebooks for Ultra-Low Decoding Complexity in Downlink IoT Networks},
author = {Qu Luo and Zilong Liu and Gaojie Chen and Pei Xiao and Yi Ma and Amine Maaref},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03118},
year = {2022}
}