Оптимизация итерационных алгоритмов оценки состояния канала связи в системе множественного доступа с разреженным кодированием


https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-3-23-34

Полный текст:


Аннотация

Проведена оптимизация итерационных алгоритмов оценки состояния канала в системе множественного доступа с разреженным кодированием, направленная на снижение вычислительных затрат приемника. Установлено, что при отношении "сигнал/шум" (ОСШ), меньшем 10 дБ, достаточно одной итерации алгоритма, а увеличение числа итераций не приводит к росту спектральной эффективности (СЭ). Моделирование продемонстрировало возможность обоснованного выбора общего числа итераций декодера и их распределения между различными этапами оценки канала. Для некодированной системы предложена последовательная итерационная переоценка канала, а также способы уменьшения вычислительных затрат при ее выполнении. В кодированной системе при малом ОСШ обеспечиваемые данным алгоритмом параметры СЭ практически не отличаются от параметров метода, в котором для оценки используются только пилот-сигналы. Даны рекомендации по размещению символов данных и пилот-сигналов в блоках ресурсов, позволяющие увеличить СЭ системы.

Об авторах

В. П. Климентьев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” им. В. И. Ульянова (Ленина).
Россия

Климентьев Вячеслав Петрович – магистр техники и технологий по направлению "Радиотехника" (2013), аспирант кафедры теоретических основ радиотехники . Автор 18 научных работ. Сфера научных интересов – цифровая связь; цифровая обработка сигналов.

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, Россия, 197376.



А. Б. Сергиенко
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” им. В. И. Ульянова (Ленина).
Россия

Сергиенко Александр Борисович – кандидат технических наук (1995), доцент (1998) кафедры теоретических основ радиотехники член IEEE (1998). Автор 102 научных работ. Сфера научных интересов – обработка сигналов; цифровая связь.

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, Россия, 197376.



Список литературы

1. 5G; NR; Physical channels and modulation (3GPP TS 38.211 version 15.0.0 Release 15) / ETSI. Sophia Antipolis, France, 2017. 219 p.

2. What Will 5G Be? / J. G. Andrews, S. Buzzi, W. Choi, S. V. Hanly, A. Lozano, A. C. K. Soong, J. C. Zhang // IEEE J. on Selected Areas in Communications. 2014. Vol. 32, № 6. P. 1065–1082.

3. Non-orthogonal multiple access for 5G: solutions, challenges, opportunities, and future research trends / L. Dai, B. Wang, Y. Yuan, S. Han, C. I. Z. Wang // IEEE Commun. Mag. 2015. Vol. 53, № 9. P. 74–81.

4. Nikopour H., Baligh H. Sparse Code Multiple Access // Proc. IEEE 24th Intern. Symp. On Personal, Indoor and Mobile Radio Comm. (PIMRC 2013), London, 8–9 Sept. 2013. Piscataway: IEEE, 2013. P. 332–336.

5. Hoshyar R., Wathan F. P., Tafazolli R. Novel LowDensity Signature for Synchronous CDMA Systems over AWGN Channel // IEEE Trans. Signal Proc. 2008. Vol. 56, № 4. P. 1616–1626.

6. Successive interference cancelation amenable multiple access (SAMA) for future wireless communications / X. Dai, S. Chen, S. Sun, S. Kang, Y. Wang, Z. Shen, J. Xu // Proc. of the 2014 IEEE Intern. Conf. Communication Systems (ICCS), Macau, 19–21 Nov. 2014. Piscataway: IEEE, 2014. P. 222–226.

7. Pratschner S., Zöchmann E., Rupp M. Low Complexity Estimation of Frequency Selective Channels for the LTE-A Uplink // IEEE Wireless Communications Letters. 2015. Vol. 4, № 4. P. 673–676.

8. Sparse Bayesian learning based user detection and channel estimation for SCMA uplink systems / Y. Wang, S. Zhou, L Xiao, X. Zhang // Intern. Conf. on Wireless Comm. and Signal Proc. (WCSP'15). Nanjing, 15–17 Oct. 2015. Piscataway: IEEE, 2015. P. 1–5.

9. Wu Y., Zhang S., Chen Y. Iterative multiuser receiver in sparse code multiple access systems // IEEE Intern. Conf. on Comm., London, 8–12 June 2015. Piscataway: IEEE, 2015. P. 2918–2923.

10. Chu D. Polyphase codes with good periodic correlation properties // IEEE Trans. on Information Theory. 1972. Vol. 18, № 4. P. 531–532.

11. Results and Remaining Issues of LLS evaluation on Multiple Access, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #86 R1167105, Gothenburg, Sweden, 22–26 August 2016. URL: http://www.3gpp.org/ftp/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_86/Docs /R1-167105.zip (дата обращения 09.03.2018).

12. US Pat.. 2009/0300463 A1. Int. Cl. H03M 13/29, G06F 11/10, H03M 13/05. System and method for determining parity bit soft information at a turbo decoder output / A. Purkovic, B. F. Johnson, S. Jovanovic, S. A. Tretter. Publ. 27.05.2009.

13. On Fixed-point Implementation of Log-MPA for SCMA Signals / J Liu, G. Wu, S. Li, O. Tirkkonen // IEEE Wireless Communications Letters. 2016. Vol. 99. P. 1–4.

14. Apolinario J. A. QRD-RLS Adaptive Filtering. New York: Springer US, 2009, 356 p.

15. Altera Innovate Asia. Presentation "1st 5G Algorithm Innovation Competition-ENV1.0-SCMA". URL: http://www.innovateasia.com/5g/images/pdf/1st%205G%20Algorithm%20Innovation%20Competition-ENV1.0%20-%20SCMA.pdf (дата обращения 09.03.2018).

16. LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (3GPP TS 36.212 version 10.0.0 Release 10) / ETSI. Sophia Antipolis, France, 2011. 73 p.

17. Enabling Sphere Decoding for SCMA / M. Vameghestahbanati, E. Bedeer, I. Marsland, R. H. Gohary, H. Yanikomeroglu // IEEE Communications Letters. 2017. Vol. 21, № 12. P. 2750–2753.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Климентьев В.П., Сергиенко А.Б. Оптимизация итерационных алгоритмов оценки состояния канала связи в системе множественного доступа с разреженным кодированием. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2018;(3):23-34. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-3-23-34

For citation: Klimentyev V.P., Sergienko A.B. Optimization of Iterative Channel State Estimation Algorithms in SCMA System. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2018;(3):23-34. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-3-23-34

Просмотров: 52

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)
ISSN 2658-4794 (Online)