基於廣義因子圖的非正交多址接入技術研究

《基於廣義因子圖的非正交多址接入技術研究》是依託北京郵電大學，由董超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於廣義因子圖的非正交多址接入技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：董超
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

本項目引入廣義因子圖作為分析工具，構建非正交接入條件下傳輸鏈路最佳化方法，提高非正交接入性能。首先，針對非正交接入，採用疊加調製，構造廣義因子圖中的權重連線邊，探索基於調製基向量最佳化的傳送信號設計方法，採用串列檢測方法，最佳化疊代多用戶檢測性能，提出基於檢測後信干擾比估計的多用戶性能評估方法，構建非正交接入收發設計理論；其次，將多天線非正交接入映射為廣義因子圖上的多重連線，提出多天線預編碼和調製基向量聯合最佳化的傳送信號設計方法，採用混合訊息傳遞，設計低複雜度多用戶檢測算法，並利用數據解碼結果輔助信道估計，實現非正交多天線傳輸鏈路最佳化；最後，提出自適應非正交調製編碼方法，構建非正交鏈路用戶選擇和資源調度策略，設計低冗餘反饋碼本，實現非正交多址的自適應傳輸最佳化。通過本項目的研究，為5G非正交多址技術的發展提供重要的理論支持和參考。

結題摘要

本項目主要研究基於廣義因子圖的非正交多址接入技術。非正交技術是實現大規模接入的物理層關鍵技術，本項目重點對非正交接入中的碼本設計、多用戶檢測算法、多用戶功率分配和信道反饋技術進行了研究。主要成果包括以下三個方面：1、基於廣義因子圖，給出了基於疊加調製的非正交接入信號模型，提出了成對差錯機率最小化和離散輸入連續輸出互信息容量最大化兩種碼本設計準則，設計了新的碼本映射方法，仿真結果表明，本項目設計的碼本性能優於多種現有碼本；2、設計了具有低複雜度的多用戶檢測算法，對於稀疏碼分多址接入的場景，採用多重判決方法減小了誤差傳播，提高了檢測性能；對於交織器多址接入的場景，採用軟符號串列干擾抵消的方法降低了用戶間干擾，並能夠採用低複雜度頻域實現的方法，改善了誤比特率性能；對於多用戶檢測與解碼器的聯合疊代接收機，提出了對檢測結果的縮放因子進行最佳化的方法，加快了疊代的收斂速度；3、以深度學習神經網路作為工具，設計了免疊代的多用戶功率分配注水方法，提高了算法的並行度；將注意力機制引入到多層神經網路中，用於信道反饋壓縮，降低了信道反饋冗餘。在本項目的研究中，研究內容始終追蹤學術界與工業界的前沿，本項目的碼本設計成果已經寫成了提案，提交到了6G標準化工作組中，具有持續發展的潛力。