资源块间跳频的高可靠SCMA系统设计与分析

作者：曾琦; 杨坤; 方科; 郝黎宏; 牛宪华; 钟俊^*; 刘星

来源：电讯技术, 2023, 1-9.

DOI：10.20079/j.issn.1001-893x.230602004

• SCMA系统
• 资源块跳变
• 高可靠传输
• 抗干扰
• 误码率

作为B5G/6G多节点接入关键技术之一的稀疏码分多址（Sparse code division multiple access， SCMA）技术有着极高的时频资源利用率。但是，传统SCMA系统在固定时频资源块（Resource-block， RB）上传输信息，系统性能易受到信道污染（外在干扰和信道衰落）的影响。为了解决这一问题，提出一种基于资源块间跳频的SCMA系统（FH-SCMA系统）。借助跳频（Frequency hopping， FH）技术实现动态SCMA码字复用，使得各用户能够均匀、随机地使用所有资源块。同时，基于素数序列设计了一种动态码字正交复用的跳频策略（跳频码），提升了FH-SCMA系统容量以及抗干扰能力。该系统接收端采用对数域消息传递（MAX-log-MPA）多用户检测算法，推导了该FH-SCMA系统的理论误码率上界。通过理论分析与仿真可以发现：对比传统的SCMA系统，该资源块间FH-SCMA系统能均匀化资源块被污染对用户性能的影响，使得每个用户的传输误码率达到可接受的程度。相比传统SCMA系统和采用完全随机跳频策略的FH-SCMA系统（干扰时频资源占比η=25%时），设计的跳频策略及FH-SCMA系统在误码平层（Error floor）处分别获得4dB和8dB的信噪比增益。

• 单位
  四川大学; 西华大学