赵耿，马艳艳，马英杰

（1. 西安电子科技大学通信工程学院，陕西 西安 710071；2. 北京电子科技学院网络空间安全系，北京 100070）

1 引言

随着科技的不断发展和网络的大规模商业化，5G技术的研发已成为移动无线网络发展的重要推动力。未来海量设备的连接和种类繁多的物联网业务给无线接入技术带来了巨大的挑战[1]，对网络效率和系统容量提出了新的需求。高容量和高效率的新型多址技术成为了学科和社会各界关注的热点，其中稀疏码多址接入（SCMA, sparse code multiple access）技术脱颖而出，成为5G多址接入候选技术之一[2-3]。SCMA技术是一种热门的非正交多址接入方式。在SCMA编码系统中，不需要原始分多址中的调制和扩频，每个用户都有属于自己的码本（CB，codebook）[4]，编码比特流直接映射到SCMA码本的一个多维码字上，且多个用户的码字在资源块上叠加传输，可以成倍增加用户数量，从而更好地提升系统整体容量。近些年，国内外学者都在不断规范码本设计的通用原则，主要是以低密度签名（LDS,low density signature）为基础的优化改进算法[5]。目前，对SCMA系统的研究大多以码本设计方法为重点，主要分为两大类：一类是基于格的星座设计原则[6]，比较常用的方法是多维格型星座的设计方法，该方法利用独立QAM（quadrature amplitude modulation）星座的笛卡尔积来建立多维星座，从而设计码本[7]；另一类是以旋转为设计原则，比如基于星型QAM信号星座图的SCMA系统，就是采用旋转相位的方法设计码本[8]。此外，利用信号空间分级技术解决多维星座设计问题也是一个研究热点，通过代数数论或计算机搜索构造酉矩阵旋转 QAM星座图，从而建立多用户码本[9]。……