基于消息传递结构化信号估计的免授权NOMA贝叶斯接收机设计
信息论
2021-12-15 v1 math.IT
摘要
免授权非正交多址接入(NOMA)有望在物联网(IoT)应用中实现低时延海量接入。在免授权NOMA中,导频信号常用于活跃用户检测(UAD)与信道估计(CE),之后再对活跃用户进行多用户检测(MUD)。然而,对于具有突发传输和短数据包的IoT设备,或当信道相干时间较短时,导频开销使通信效率低下。因此,期望通过避免使用导频信号来提升效率,并可进一步降低时延。本工作聚焦于免授权低密度签名正交频分复用(LDS-OFDM)的贝叶斯接收机设计,其中每个用户被分配唯一的低密度扩频序列。我们提出利用低密度扩频序列进行活跃用户检测,从而避免导频信号的使用。首先,将联合UAD、CE与MUD任务建模为结构化信号估计问题。随后,提出基于消息传递的贝叶斯方法来求解该结构化信号估计问题。具体地,利用置信传播(BP)、期望传播(EP)与平均场(MF)消息传递来开发高效的混合消息传递算法,以在性能与复杂度之间取得权衡。仿真结果证明了所提免导频免授权LDS-OFDM接收机的有效性。
引用
@article{arxiv.2003.01307,
title = {Bayesian Receiver Design for Grant-Free NOMA with Message Passing Based Structured Signal Estimation},
author = {Yuanyuan Zhang and Zhengdao Yuan and Qinghua Guo and Zhongyong Wang and Jiangtao Xi and Yonghui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01307},
year = {2021}
}