CN110224798A - 信号接收方法网络设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种信号接收方法及网络设备。其中，该方法包括：接收信号，所述信号包括至少两个用户节点的信息；根据每个用户节点复用的资源确定所述信号的因子图；确定在所述因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个子图；其中，所述m小于一个资源对应的用户节点数，所述至少一个子图上删除的所有支对应的用户节点包括所述至少两个用户节点中的所有用户节点；分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出每一个用户节点的信息对应的码字；根据每一个用户节点的信息对应的码字，从所述信号中解析得到所述至少两个用户节点的信息。采用本申请，有助于提升因子图的迭代更新效率，提升MPA算法性能，增强用户体验。

Description

信号接收方法网络设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号接收方法及网络设备。
背景技术
稀疏码分多址(Sparse Code Multiple Access，缩写：SCMA)是一种码域的(Non-orthogonal Multiple Access，缩写：NOMA)技术，其主要思想是发送端按照码本(Codebook)通过将用 户比特映射为高维复数符号，然后多个用户将自己的数据在相同的时频资源上复用，以得到 包括多个用户的数据的信号，并发送该信号。接收端接收信号时，能够通过消息传递算法 (Message Passing Algorithm，缩写：MPA)对该信号进行多用户检测，以获取到该多个用户 的数据。然而，该MPA算法进行多用户检测的复杂度较高。
目前，能够通过CMPA(Clustered MPA)算法来降低MPA算法的复杂度。该CMPA算法主 要思路是通过对因子图进行删支，得到多个子图，以降低每个资源上的用户数，进而在子图 上进行MPA算法迭代计算，由此降低MPA算法复杂度。然而，对CMPA在对因子图进行删支得到的子图，在子图上进行MPA算法迭代计算时，需要先更新一个CMPA子图，再以该 更新的CMPA子图得到的置信信息作为先验信息，来更新另一个CMPA子图，以此循环往复 迭代，这必然导致两个子图的迭代更新是顺序进行的，导致迭代更新效率低。而且，在CMPA 算法的子图中，有的用户被删支，有的用户没有被删支，导致用户之间出现了差异性，使得 算法性能差。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号接收方法及网络设备，有助于提升因子图的迭代更新效率， 提升MPA算法性能。
一方面，本发明实施例提供了一种信号接收方法，包括：网络设备接收信号，该信号包 括至少两个用户节点的信息，该至少两个用户节点复用至少一个资源；根据每个用户节点复 用的资源确定该信号的因子图；确定在该因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个 子图；分别对该至少一个子图进行迭代更新，以确定出该至少两个用户节点的信息中每一个 用户节点的信息对应的码字；根据每一个用户节点的信息对应的码字，从该信号中解析得到 该至少两个用户节点的信息。其中，每个资源对应的用户节点数大于2，该m小于一个资源 对应的用户节点数，该至少一个子图相对于该因子图删除的所有支对应的用户节点包括该至 少两个用户节点中的所有用户节点，且该删除的所有支对应的各用户节点的数目相同。从而 避免了用户之间的差异性，且子图之间没有信息传递，可以分别进行子图的迭代更新，这就 降低了接收机复杂度，提升了迭代效率，提升了MPA算法性能，增强了用户体验。
在一种可能的设计中，该迭代更新可包括对资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上 的子图信息的迭代更新，该至少一个子图中每一个子图对应的资源上的子图信息的迭代更新 和用户节点上的子图信息的迭代更新是并行进行的。这就进一步提升了子图迭代更新效率， 降低了MPA算法复杂度，降低了接收机复杂度。
在一种可能的设计中，该至少一个子图对应的最小环长为该因子图的所有子图对应的最 小环长中的最大值。从而能够通过选择最大的最小环长，以降低信息间的相关性，提升译码 可靠性，提升确定的码字概率等信息的可靠性。
在一种可能的设计中，网络设备分别对该至少一个子图进行迭代更新，以确定出该至少 两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字时，可具体为：分别对该至少一个 子图进行迭代更新，并获取该至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息；对该至少 一个子图的子图信息进行合并处理，得到合并后的子图信息；根据该合并后的子图信息确定 该至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字。从而能够通过多个子图之 间的子图信息的合并来提升算法的误码率性能。
在一种可能的设计中，该合并处理包括将该至少一个子图中的每一个用户节点的子图信 息叠加。
在一种可能的设计中，在该获取该至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息之 前，网络设备还可检测该至少一个子图中每一个子图完成的迭代更新次数；如果每一个子图 的迭代更新次数均达到预设数目阈值，则执行该获取该至少一个子图中每一个子图迭代更新 后的子图信息的步骤。或者，网络设备可检测该至少一个子图中每一个子图完成的迭代更新 次数；如果一子图的迭代更新次数均达到预设数目阈值，则获取子图迭代更新后的子图信息， 以获取得到该至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息。从而能够实现通过一次合 并处理来确定各用户信息对应的码字，相比于现有的CMPA算法每次迭代后均需将每一个子 图的子图信息进行合并，本申请则进一步降低了MPA算法的复杂度。
另一方面，本发明实施例提供一种网络设备，该网络设备具有实现上述方法示例中网络 设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述 硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。
在一种可能的设计中，网络设备的结构中包括处理单元和通信单元，所述处理单元被配 置为支持网络设备执行上述方法中相应的功能。所述通信单元用于支持网络设备与其他设备 之间的通信。可选的，所述网络设备还可以包括存储单元，所述存储单元用于与处理单元耦 合，其保存网络设备必要的程序指令和数据。作为示例，处理单元可以为处理器，通信单元 可以为收发器，存储单元可以为存储器。
又一方面，本发明实施例提供了一种通信系统，该系统包括上述方面的网络设备和/或用 户节点。在另一种可能的设计中，该系统还可以包括本发明实施例提供的方案中与该网络设 备或用户节点进行交互的其他设备。
又一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述网络设备所用的 计算机软件指令，其包括用于执行上述方面所设计的程序。
又一方面，本申请还提供了一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时， 使得计算机执行上述各方面所述的方法。
又一方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持网络设备实 现上述方面中所涉及的功能，例如，例如生成或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在 一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存网络设备必要的程 序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
本发明实施例提供的方案中，网络设备在接收到信号并确定信号的该因子图的每一个资 源上删除m条支得到的多个子图之后，能够实现分别对该多个子图进行迭代更新，以确定出 每一个用户节点的信息对应的码字，进而能够根据各用户节点的信息对应的码字，从该信号 中解析得到该至少两个用户节点的信息。从多个子图整体上来看，每个用户都会出现被删支 的情况且只被删除的次数相同，避免了用户之间的差异性；而且，子图之间没有信息传递， 可以分别进行子图的迭代更新，这就降低了接收机复杂度，提升了迭代效率，提升了MPA算 法性能，增强了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背 景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本发明实施例提供的一种通信系统的应用场景图；
图2是本发明实施例提供的一种信号接收方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种多用户信息叠加的场景示意图；
图4是本发明实施例提供的一种因子图的结构示意图；
图5a是图4的一种子图结构示意图；
图5b是图4的另一种子图结构示意图；
图5c是图4的又一种子图结构示意图；
图6a是图4的又一种子图结构示意图；
图6b是图4的又一种子图结构示意图；
图6c是图4的又一种子图结构示意图；
图7a是本发明实施例提供的一种子图的Fn节点的迭代更新示意图；
图7b是本发明实施例提供的一种子图的Vn节点的迭代更新示意图；
图8是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的另一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
应理解，本申请的技术方案可具体应用于各种通信系统中,例如：全球移动通讯系统 (Global system for mobile communications，缩写：GSM)、码分多址(Code DivisionMultiple Access，缩写：CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，缩写： WCDMA)、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，缩 写：TD-SCDMA)、通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，缩写： UMTS)、长期演进(Long Term Evolution，缩写：LTE)系统等，随着通信技术的不断发展， 本申请的技术方案还可用于未来网络，如5G系统，也可以称为新空口(New Radio，缩写： NR)系统，或者可用于D2D(device to device)系统，M2M(machine to machine)系统等等。
在本申请中，网络设备可以是指一种用来发送或接收信息的实体，比如可以是接收机如 MPA接收机，或者可以是基站，或者可以是传输点(Transmission point，缩写：TP)、收发点 (transmission and receiver point，缩写：TRP)、中继设备等等，本申请不做限定。
在本申请中，用户节点可以是一种具有通信功能的设备，也可以称为终端，其可以包括 具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器 的其它处理设备等。在不同的网络中用户设备可以叫做不同的名称，例如：终端，用户设备 (User Equipment，缩写：UE)，用户终端，移动台，用户单元，站台，蜂窝电话，个人数字 助理，无线调制解调器，无线通信设备，手持设备，膝上型电脑，无绳电话，无线本地环路台等。该用户设备可以是无线终端或有线终端。该无线终端可以是指向用户提供语音和/或数 据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设 备，其可以经无线接入网(如RAN，radio access network)与一个或多个核心网进行通信。
在本申请中，基站也可称为基站设备，是一种部署在无线接入网用以提供无线通信功能 的设备。在不同的无线接入系统中基站的名称可能有所不同，例如在UMTS网络中基站称为 节点B(NodeB)，在LTE网络中的基站称为演进的节点B(evolved NodeB，缩写：eNB或者 eNodeB)，在未来5G系统中可以称为收发节点(Transmission Reception Point，缩写：TRP) 网络节点或g节点B(g-NodeB，gNB)，等等，此处不一一列举。
在本申请中，因子图还可以叫做母图，或者也可以叫做其余名称；子图还可以叫做子因 子图，或者也可以叫做其余名称，本申请不做限定。
在本申请中，支可以是指两个节点之间的连线，两个节点可以通过它们之间的连线双向 传递信息。删支不是完全删除节点之间的连线，删支后节点之间只能单向的传递信息。例如， 假设删掉了支则v1可以向F2传递信息，但是F2不可以向v1传递信息。
下面对本申请的应用场景进行介绍。以用户节点即终端和网络设备之间的通信为例。请 参见图1，图1是本发明实施例提供的一种通信系统的架构图。具体的，如图1所示，该通 信系统中可包括网络设备和至少一个用户节点(图1中示出了6个用户节点)，该网络设备和 各用户节点之间可通过上述的通信系统进行通信。
具体的，用户节点可在SCMA系统发送端，将每个用户节点的信息(以下简称“用户信 息”)如比特数据按照码本映射为高维复数符号，再根据资源复用关系将将用户节点对应的高 维复数符号进行叠加，将该高维复数符号叠加在对应的资源上，得到待发送的信号，并可将 该信号发送给网络设备如MPA接收机。网络设备可接收该信号，并确定出该信号包括的各用 户信息对应的码字，以根据各用户信息对应的码字解析出每个用户节点对应的用户信息，即 解析出每个用户节点发送的信息。在确定出该信号包括的各用户信息对应的码字时，网络设 备可根据该资源复用关系确定出因子图，进而按照预设的删支规则确定出多个子图，并分别 对各子图进行迭代更新，而不是依次对各子图进行更新，即不再将前一个子图的子图信息作 为先验信息对后一个子图进行迭代更新，从而能够提升因子图的迭代更新效率，提升MPA算 法性能。
本申请公开了一种信号接收方法及网络设备，有助于提升因子图的迭代更新效率，提升 MPA算法性能，增强用户体验。以下分别详细说明。
请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种信号接收方法的流程示意图。具体的，如 图2所示，本发明实施例的信号接收方法可以包括以下步骤：
201、网络设备接收信号，该信号包括至少两个用户节点的信息。
其中，该至少两个用户节点可复用至少一个资源，且每个资源对应的用户节点数大于2。 例如，可以是6个用户节点复用4个资源(过载率150％)，8个用户节点复用4个资源(过 载率200％)，12个用户节点复用4个资源(过载率300％)，等等，此处不一一列举。可选的， 该用户节点与资源之间的资源复用关系可预先设置得到。
具体的，各用户节点可根据资源复用关系将自身待发送的用户信息叠加在对应的资源上， 具体可从用户节点各自的待选码字中选择出使用的码字，按照码字将用户信息映射为高维复 数符号，再按照资源复用关系将各高维复数符号叠加至对应的资源上，以得到该至少两个用 户节点对应的待发送的信号，并可将该信号发送给网络设备如MPA接收机。网络设备可接收 该信号，并进一步解析出每个用户信息。
202、网络设备根据每个用户节点复用的资源确定该信号的因子图。
203、网络设备确定在所述因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个子图。
其中，该m小于一个资源对应的用户节点数，该至少一个子图相对于该因子图删除的所 有支对应的用户节点包括该至少两个用户节点中的所有用户节点，且删除的所有支对应的各 用户节点的数目相同。
进一步的，网络设备在接收到用户节点发送的信号之后，即可进一步确定该信号包括的 多个用户信息分别对应的码字，以便于解码得到各用户信息。具体的，网络设备可根据资源 复用关系确定出该信号的因子图，进而按照预设的删支规则确定出该因子图对应的多个子图， 使得能够实现分别对各子图进行迭代更新，以确定出各用户信息对应的码字。其中，该预设 的删支规则包括：每个资源上删除的支的数目m小于该资源上对应的用户节点数，例如，m 可远小于资源上对应的用户节点数，如一个资源对应用户节点数为3时，m可以取1，一个 资源对应用户节点数为4时，m可以取1或2，等等，此处不一一列举；得到的所有子图所 删除的所有支对应的用户节点包括该至少两个用户节点中的所有用户节点，如一个子图中被 删用户节点，在其余的子图中被保留，所有子图中被删的用户节点构成一个完整的用户节点 集合。可选的，该删支规则还可包括：删除的所有支对应的各用户节点的数目相同，比如有 6个用户节点时，该删除的所有支对应的用户节点包括该6个用户节点，每个用户节点被删 支的数目相同，比如均为2。从而有助于降低用户之间的差异性，这就增强了用户体验。
进一步可选的，该删支规则还可包括：该至少一个子图对应的最小环长为该因子图的所 有子图对应的最小环长中的最大值。其中，该因子图的所有子图可以是指在该因子图上进行 删支得到的所有子图。因MPA算法通过在因子图上传递置信信息进行译码，该算法性能很大 程度上依赖于因子图中环长，如果环路的长度太小，会使得连续进行信息传递的译码置信信 息高度相关，可能导致译码不准确，确定出的码字概率等信息不可靠。因此，可通过选择最 大的最小环长，以降低信息间的相关性，提升译码可靠性，提升确定的码字概率等信息的可 靠性。
204、网络设备分别对该至少一个子图进行迭代更新，以确定出该至少两个用户节点的信 息中每一个用户节点的信息对应的码字。
可选的，该至少一个子图的迭代更新可以是并行进行的。该并行可以是指并行计算资源 和用户节点上的子图信息(置信信息)。例如，每个子图上的迭代更新可包括对资源上的子图 信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的迭代更新，网络设备可并行进行该至少一个子图 中每一个子图对应的资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的迭代更新。
具体的，网络设备对该至少一个子图进行的迭代更新是分别进行的，即子图间的迭代更 新无需以一个子图的子图信息作为另一个子图迭代更新的先验信息，子图间不进行任何的信 息传递。而且，资源和用户节点上的子图信息可以是并行计算的。这就提升了子图迭代更新 效率，降低了MPA算法复杂度，降低了接收机复杂度。
205、网络设备根据每一个用户节点的信息对应的码字，从该信号中解析得到该至少两个 用户节点的信息。
可选的，该网络设备可分别对该至少一个子图进行迭代更新，并获取每一个子图迭代更 新后的子图信息。进一步的，网络设备可对该至少一个子图的子图信息进行合并处理，得到 合并后的子图信息，进而根据该合并后的子图信息确定该至少两个用户节点的信息即至少两 个用户信息中每一个用户信息对应的码字。进一步可选的，该子图信息可以包括各用户信息 对应的码字的概率，即用户节点使用各码字的概率。通过多个子图之间的子图信息即置信信 息的合并使得提升了算法的误码率性能。
进一步可选的，该合并处理可包括将该至少一个子图中的每一个用户节点的子图信息叠 加。例如，合并处理可以是指将迭代更新后各子图中用户节点使用的码字的概率进行叠加， 以得到叠加后各个用户节点使用各码字的概率。进而网络设备可根据每个用户节点使用各码 字的概率确定出该用户节点使用的码字，比如将概率最大的码字作为该用户节点使用的码字。
进一步可选的，在该对该至少一个子图的子图信息进行合并处理之前，网络设备还可检 测每一个子图完成的迭代更新次数。如果每一个子图的迭代更新次数均达到对应的预设数目 阈值，则网络设备可获取该达到预设数目阈值的迭代更新次数的子图的子图信息，在获取得 到每一个子图的子图信息之后，再该对该至少一个子图的子图信息进行合并处理。其中，进 行合并处理的子图信息为迭代更新次数均达到该预设数目阈值后的子图的子图信息。该预设 数目阈值可预先设置得到，比如为5次、6次等等。可选的，每一个子图的迭代更新对应的 预设数目阈值可以相同，也可以不同，本申请不做限定。从而能够实现通过一次合并处理来 确定各用户信息对应的码字，相比于现有的CMPA算法每次迭代后均需将每一个子图的子图 信息进行合并，本申请则进一步降低了MPA算法的复杂度。
进一步的，在确定出每一个用户信息对应的码字之后，网络设备即可根据用户信息对应 的码字，解析得到该用户信息，从而实现从该信号中分别解析得到该至少两个用户信息。
下面以6个用户节点(简称“用户”)复用4个资源，即用户V1、V2、V3、V4、V5、 V6复用资源F1、F2、F3、F4，即过载率为150％为例，对本申请的信号接收方法进行详细说 明。假设用户与资源之间的资源复用关系为：V2、V3和V5使用资源F1，V1、V3和V6使 用资源F2，V2、V4和V6使用资源F3，V1、V4和V5使用资源F4。如图3所示，假设每 个用户都有4个码字，用户信息如用户的2比特经过SCMA映射直接映射为SCMA的一个 码字，6个用户选出6个码字直接进行叠加，得到SCMA的发送信号，并可向网络设备发送 该信号。网络设备如MPA接收机可接收包括各用户信息的信号，其接收到的复用信号可以 表示为：
其中，可表示用户j经历的信道系数，可表示第j个用户选的某一个码字，可表示 加性噪声。在第k个资源上的接收信号可表示为yk，考虑到码本的稀疏性，只有df个用户 的数据在第k个资源上发生叠加。也就是说，J个用户每个用户都发送某一些比特数据，对应 到某个码字，表示了第j个用户发送的码字。码字和信道系数相乘的结果也是一个向量，J 个用户发送的J个向量相加求和得到一个向量，再加上一个噪声向量，就是接收信号向量y。 在已知接收信号信道信息SCMA码本及噪声功率的情况下，MPA接收机可以采用一 种基于迭代的消息传递算法实现近似最优的多用户检测。
具体的，MPA接收机接收到该信号之后，在进行多用户检测时，MPA接收机可确定出接 收信号对应的因子图矩阵F为：
其中，该矩阵的每一行可表示一个资源节点Fn，每一列表示一个用户节点Vn。该矩阵 指示了用户与资源之间的资源复用关系，1可以表示该用户(列)在该资源(行)上可以放数据，也就是因子图中该用户和该资源相连接，0可以表示该用户与该资源不相连。应理解，上述因子图矩阵是以6个用户(6列)，4个资源(4行)为例写的因子图矩阵，在其他可选 的实施例中，根据过载率变化，该因子图矩阵也会变化，或者，用户与资源之间的资源复用 关系不同，该因子图矩阵也会发生变化。
进一步的，以F为因子图矩阵的网络设备如MPA接收机的因子图可如图4所示。如图4 所示，6个用户信息可叠加在4个资源上，每个资源上承载了3个用户信息，也即每个资源对应3个用户节点(对应的用户节点数为3)，记为df＝3。
进一步的，MPA接收机在确定因子图之后，可删除部分资源节点上的连接(删支)，生 成多个独立的子图。其删支规则包括：每个资源节点上删除m条支，m应该满足远小于df；一个子图中被删Vn节点，在其余的子图中可保留，所有子图中被删的Vn节点构成一个完整的Vn节点集合。进一步可选的，该删支规则还可包括：子图最小环长最大化，以降低信息 相关性。此时，以上述的6个用户复用4个资源来看，删除的支m应该远小于df＝3，则m 可以取1，即对于一个子图，一个资源上只能删掉一条支。在满足m取1的删支规则的条件 下，在用户可删一条支或者两条支，进而根据用户删一条支还是删两条支，可能出现三种结 果：两个用户都删两条支；四个用户各删一条支；一个用户删两条支，另外两个用户各删一 条支，分别对应图5a、5b、5c的子图，假设分别记为子图A、子图B和子图C。其中，如图 5a所示，子图A的长度最小的环即最小环长为： 如图5b所示，子图B的长度最小的环即最 小环长为：如图5c所示，子图C的长度最小的环即最 小环长为：由此可知，子图A的最小环长是8，比子 图B和子图C的6长。子图B就是现有的CMPA的子图。而按照本申请的删支规则，可以 得到满足上述删支规则的，在6个用户复用到4个资源情况下的三个子图，即6a、6b、6c的 子图，分别记为子图1、子图2和子图3。其最小环长为8，每个子图的每个资源上删除1条 支，子图的个数的选择满足上述的删支规则，得到的3个子图所删除的所有支包括6个用户， 且每个用户删支的数目相同，均为2。
进一步的，MPA接收机可初始化n个子图的先验信息，该先验信息可包括先验概率、条 件概率和/或每个用户每个码字的置信信息等等。比如，可初始化用户数据先验概率并计算条 件概率。其中，先验概率，也即每个资源上对应的码字概率可以为：
其中，m1＝1,2,...M,m2＝1,2,...M,m3＝1,2,...M表示资源k上df个用户的符号可能序号，k＝1,2,...K表示资源序号，yk可表示接收信号中第k个资源上的复数，nk可表示第k个资源 上的噪声，hk,j,xj,k可分别表示用户j在资源k上的信号系数和码字符号。在先验等概的条件 下初始化3个子图的置信信息(即用户对应的码字概率，也即条件概率)可以为：
其中，表示变量节点vj向资源节点Fk传递的vj取第mj种码字情况的置信信 息，M可表示每个用户的可能的码字个数，比如为4。这个公式用于初始化每个用户选每个 码字的置信信息，比如可以被等概率初始化。
进一步的，MPA接收机可同时并行地对子图1、子图2到子图3进行迭代更新，3个子图更新规则相同且子图之间不进行任何信息交换。更新规则：子图中实线部分即未删支部分 可按照原MPA算法进行更新；虚线部分即删支部分只有Vn节点向Fn节点传递信息，而Fn节点不向Vn节点传递信息。
进一步的，MPA接收机可以沿因子图方向迭代传递置信信息，如各码字的概率等等。以 更新Fn节点的置信信息如码字概率，如图7a所示。例如，F3上的置信信息更新可以如下式 进行变换：
其中，可叫做置信外信息，可叫做信道似然度。其他Fn节点上的置信信息 更新与上式类似，此处不赘述。其中，每一个Fn节点只向两个实线连接的Vn节点进行更新， 虚线相连的Vn节点不进行更新，而现有的MPA算法对实线连接和虚线连接的Vn节点均需 要更新；在计算时，本申请的MPA算法只需要实线连接的V2的外信息，而现有的MPA 需要V2和V4的外信息。从而实施本申请的技术方案能够降接收机复杂度。
进一步的，MPA接收机还可对Vn节点上的置信信息如码字概率进行更新，如图7b所示。 例如，V6上的置信信息更新可以如下式进行变换：
其他Vn节点上的置信信息更新与上式类似，此处不赘述。其中，公式中I的右上角的1 如右上角的1可以表示第1个子图，在并行计算三个子图的Fn和Vn节点时，上面以 求子图1的Fn和Vn(如上述的F3和V6)为例，其他Fn和Vn节点上的迭代更新类似。当 计算变量节点vj向资源节点Fk传递置信信息时，需要用接收到的置信外信息更新计算需要发 出的对于特殊的dv＝2(每个用户相连的资源个数)，类似于置信外信息转发的 过程。该右上角的1可表示子图1。式中是用户6的个各码字的初始化置信信 息，a是初始化置信信息的系数，均可预先设置得到。例如，各用户的各码字的初始化置信 信息都可以取零。从而完成对子图1的迭代更新。
子图2和子图3的迭代更新过程与子图1类似，也可并行计算Fn和Vn上的信息(如置信信息)，并且在迭代过程中3个子图之间不进行任何的信息传递，此处不赘述。由于各子图的迭代更新互不影响，Fn和Vn可以并行计算，因此相比现有的MPA算法，本申请的技术方 案可降低接收机复杂度。
进一步的，在完成对各子图的迭代更新之后，比如置信度收敛(如每个用户4个码字中 有一个码字的概率明显的大于另外3个码字的概率，又如该4个码字中一个码字的概率大于 预设概率阈值如2/3，等等，此处不一一列举)或者达到预设的迭代次数时，MPA接收机即 可进行联合判决输出。具体的，MPA接收机可将各子图如上述的3个子图的置信信息进行合 并处理，进而可进行判决输出，比如将各子图对应的用户的码字概率进行叠加，并将叠加后 各用户的最大概率的码字输出。通过多个子图之间的置信信息的合并使得提升了算法性能。 例如，对于某个用户(如占用资源F1和F2的用户)，各个码字的概率(码字的归一化置信信 息)即符号概率可以由先验估计及置信信息表示如下：
其中，Qv(m)可表示每个用户的每个码字的置信信息，也就是说每个用户的每个码字都有 一个置信信息(如一个实数)。v可表示用户序号，m可表示用户码字的序号。LLRi可以是指 每个比特(b)的对数似然比，i是比特的序号，P(bi＝1)可表示第i个比特取1的概率，P(bi＝0) 可表示第i个比特取0的概率；从而根据该公式，如根据雅可比近似公式进行近似后，可求 出每个用户的每个比特(比如150％过载时，每个用户4个码字，就对应了2个比特)对数似 然比，即确定出每个比特是0还是1。进而通过确定用户的所有比特，即可确定用户选则的 码字。
从而能够将3个子图的置信信息通过上式进行合并处理，进而确定出各用户信息对应的 码字。在确定出各用户信息对应的码字之后，MPA接收机即可根据各用户信息对应的码字解 码得到各用户信息。从而能够降低MPA算法的复杂度，如本申请的MPA(如可称为并行MPA (Parallel based MPA，缩写：PMPA)，其可通过雅可比近似公式进行近似得到Max-Log PMPA 等等)算法的复杂度低于现有技术中的MPA算法如Max-Log MPA和Max-Log CMPA算法等 等，即本申请的MPA算法的复杂度性能较优；而且，Max-Log PMPA算法的误码率低于Max-Log CMPA等算法，即本申请的MPA算法误码率性能较优。
在本申请中，网络设备在接收到信号并确定信号的该因子图的每一个资源上删除m条支 得到的多个子图之后，能够实现分别对该多个子图进行迭代更新，以确定出每一个用户节点 的信息对应的码字，进而能够根据各用户节点的信息对应的码字，从该信号中解析得到该至 少两个用户节点的信息。从多个子图整体上来看，每个用户都会出现被删支的情况且只被删 除的次数相同，避免了用户之间的差异性；而且，子图之间没有信息传递，可以分别进行子 图的迭代更新，比如并行迭代更新，这就降低了接收机复杂度，而现有技术如CMPA算法中 一个子图的迭代更新依赖于另一个子图的子图信息，所以单次迭代中子图间需要串行运算。 因此，本发明实施例的解码方式提升了迭代效率，提升了MPA算法性能，降低了MPA接收 机复杂度，增强了用户体验。
图8示出了上述实施例中所涉及的网络设备的一种可能的结构示意图，参阅图8所示， 该网络设备800可包括：通信单元801和处理单元802。其中，这些单元可以执行上述方法 示例中网络设备如MPA接收机的相应功能，例如，通信单元801，用于接收信号，所述信号包括至少两个用户节点的信息，所述至少两个用户节点复用至少一个资源，且每个资源对应 的用户节点数大于2；处理单元802，用于根据每个用户节点复用的资源确定所述信号的因子 图，并确定在所述因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个子图；其中，所述m小 于一个资源对应的用户节点数，所述至少一个子图相对于所述因子图删除的所有支对应的用 户节点包括所述至少两个用户节点中的所有用户节点，且所述删除的所有支对应的各用户节 点的数目相同；所述处理单元802，还用于分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定 出所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字；所述处理单元802， 还用于根据每一个用户节点的信息对应的码字，从所述信号中解析得到所述至少两个用户节 点的信息。
可选的，所述迭代更新包括对资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的 迭代更新，所述至少一个子图中每一个子图对应的资源上的子图信息的迭代更新和用户节点 上的子图信息的迭代更新是并行进行的。
可选的，所述至少一个子图对应的最小环长为所述因子图的所有子图对应的最小环长中 的最大值。
可选的，所述处理单元802执行所述分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出 所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字时，可具体用于：
分别对所述至少一个子图进行迭代更新，并获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更 新后的子图信息；
对所述至少一个子图的子图信息进行合并处理，得到合并后的子图信息；
根据所述合并后的子图信息确定所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息 对应的码字。
可选的，所述合并处理可包括将所述至少一个子图中的每一个用户节点的子图信息叠加。
可选的，所述处理单元802，还可用于检测所述至少一个子图中每一个子图完成的迭代 更新次数。所述处理单元802可具体用于在每一个子图的迭代更新次数均达到预设数目阈值 时，获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息。
需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式。本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元 中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述 集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
可选的，该网络设备备可通过上述单元实现上述图2至图7a-图7b所示实施例中的信号 接收方法中网络设备执行的部分或全部步骤。应理解，本发明实施例是对应方法实施例的装 置实施例，对方法实施例的描述，也适用于本发明实施例。
参阅图9所示，另一个实施例中，该网络设备900可包括：处理器901和收发器902。可选的，该网络设备还可包括存储器903。其中，处理器901、收发器902以及存储器903可 相互连接。例如，处理器901、收发器902以及存储器903可通过总线904相互连接；总线 904可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，缩写：PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，缩写：EISA)总线等。所述总线可以分 为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示 仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，处理器901可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，缩写：CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，缩写：DSP)， 专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，缩写：ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，缩写：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件 部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方 框，模块和电路。该处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组 合，DSP和微处理器的组合等等。收发器902可以包括独立的接收器和发射器，或者也可将 该接收器和发射器集成得到。
其中，处理器901用于对网络设备的动作进行控制管理，例如，处理器901用于支持网 络设备执行图2中的过程202-205，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。收发器902可 以执行通信功能，用于支持网络设备与其他网络实体的通信，例如与图2至图8中示出的功 能单元或网络实体如用户节点之间的通信。具体地，处理器901用于决定对信号做收发，是 通信功能的控制者，即处理器901在执行信号收发的时候是通过控制或驱动收发器902执行 相关收发。收发器902可以在处理器901的控制下实现具体通信操作，是通信功能的执行者。
进一步地，存储器903可用于存储网络设备的程序代码和数据的至少一项。当处理器901 是在软件驱动下工作的时候，如包括CPU、DSP或微控制器等，则其可以读取存储器903中 存储的程序代码并在所述程序代码驱动下工作。具体的，该处理器901可用于执行：
通过收发器902接收信号，所述信号包括至少两个用户节点的信息，所述至少两个用户 节点复用至少一个资源，且每个资源对应的用户节点数大于2；
根据每个用户节点复用的资源确定所述信号的因子图；
确定在所述因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个子图；其中，所述m小于 一个资源对应的用户节点数，所述至少一个子图相对于所述因子图删除的所有支对应的用户 节点包括所述至少两个用户节点中的所有用户节点，且所述删除的所有支对应的各用户节点 的数目相同；
分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出所述至少两个用户节点的信息中每一 个用户节点的信息对应的码字；
根据每一个用户节点的信息对应的码字，从所述信号中解析得到所述至少两个用户节点 的信息。
可选的，所述迭代更新包括对资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的 迭代更新，所述至少一个子图中每一个子图对应的资源上的子图信息的迭代更新和用户节点 上的子图信息的迭代更新可以是并行进行的。
可选的，所述至少一个子图对应的最小环长为所述因子图的所有子图对应的最小环长中 的最大值。
可选的，所述处理器901执行所述分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出所 述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字，可具体用于执行：
分别对所述至少一个子图进行迭代更新，并获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更 新后的子图信息；
对所述至少一个子图的子图信息进行合并处理，得到合并后的子图信息；
根据所述合并后的子图信息确定所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息 对应的码字。
可选的，所述合并处理包括将所述至少一个子图中的每一个用户节点的子图信息叠加。
可选的，在所述处理器901执行所述获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的 子图信息之前，还用于执行：
检测所述至少一个子图中每一个子图完成的迭代更新次数；
如果每一个子图的迭代更新次数均达到预设数目阈值，则执行所述获取所述至少一个子 图中每一个子图迭代更新后的子图信息的步骤。
本申请还提供了一种通信系统，该系统包括上述的网络设备如MPA接收机和/或用户节 点。可选的，该系统还可以包括本发明实施例提供的方案中与上述设备进行交互的其他设备。
本申请还提供了一种芯片系统，该芯片系统可包括处理器，用于支持网络设备实现上述 网络设备如MPA接收机的功能，例如，例如处理上述信号接收方法中所涉及的信号、数据和 /或消息。可选的，该芯片系统还可包括存储器，所述存储器，可用于保存网络设备必要的程 序指令和数据。进一步可选的，该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立 器件。
结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由 处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被 存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光 盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合 至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然， 存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC 可以位于网络设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网络设备中。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形 式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成， 或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只 读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质 中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。 为避免重复，这里不再详细描述。
还应理解，本文中涉及的第一、第二、第三以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分， 并不用来限制本发明实施例的范围。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三 种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先 后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成 任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块 (illustrative logical block)和步骤(step)，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的 结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计 约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是 这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置 和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当 使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包 括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产 生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算 机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从 一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从 一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)) 或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进 行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或 多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例 如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk (SSD))等。

Claims (12)

1.一种信号接收方法，其特征在于，包括：
接收信号，所述信号包括至少两个用户节点的信息，所述至少两个用户节点复用至少一个资源，且每个资源对应的用户节点数大于2；
根据每个用户节点复用的资源确定所述信号的因子图；
确定在所述因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个子图；其中，所述m小于一个资源对应的用户节点数，所述至少一个子图相对于所述因子图删除的所有支对应的用户节点包括所述至少两个用户节点中的所有用户节点，且所述删除的所有支对应的各用户节点的数目相同；
分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字；
根据每一个用户节点的信息对应的码字，从所述信号中解析得到所述至少两个用户节点的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代更新包括对资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的迭代更新，所述至少一个子图中每一个子图对应的资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的迭代更新是并行进行的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个子图对应的最小环长为所述因子图的所有子图对应的最小环长中的最大值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字，包括：
分别对所述至少一个子图进行迭代更新，并获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息；
对所述至少一个子图的子图信息进行合并处理，得到合并后的子图信息；
根据所述合并后的子图信息确定所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述合并处理包括将所述至少一个子图中的每一个用户节点的子图信息叠加。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息之前，所述方法还包括：
检测所述至少一个子图中每一个子图完成的迭代更新次数；
如果每一个子图的迭代更新次数均达到预设数目阈值，则执行所述获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息的步骤。
7.一种网络设备，其特征在于，包括：通信单元和处理单元；
所述通信单元，用于接收信号，所述信号包括至少两个用户节点的信息，所述至少两个用户节点复用至少一个资源，且每个资源对应的用户节点数大于2；
所述处理单元，用于根据每个用户节点复用的资源确定所述信号的因子图，并确定在所述因子图的每一个资源上删除m条支得到的至少一个子图；其中，所述m小于一个资源对应的用户节点数，所述至少一个子图相对于所述因子图删除的所有支对应的用户节点包括所述至少两个用户节点中的所有用户节点，且所述删除的所有支对应的各用户节点的数目相同；
所述处理单元，还用于分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字；
所述处理单元，还用于根据每一个用户节点的信息对应的码字，从所述信号中解析得到所述至少两个用户节点的信息。
8.根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述迭代更新包括对资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的迭代更新，所述至少一个子图中每一个子图对应的资源上的子图信息的迭代更新和用户节点上的子图信息的迭代更新是并行进行的。
9.根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述至少一个子图对应的最小环长为所述因子图的所有子图对应的最小环长中的最大值。
10.根据权利要求7-9任一项所述的网络设备，其特征在于，所述处理单元执行所述分别对所述至少一个子图进行迭代更新，以确定出所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字时，具体用于：
分别对所述至少一个子图进行迭代更新，并获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息；
对所述至少一个子图的子图信息进行合并处理，得到合并后的子图信息；
根据所述合并后的子图信息确定所述至少两个用户节点的信息中每一个用户节点的信息对应的码字。
11.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述合并处理包括将所述至少一个子图中的每一个用户节点的子图信息叠加。
12.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，
所述处理单元，还用于检测所述至少一个子图中每一个子图完成的迭代更新次数，并在每一个子图的迭代更新次数均达到预设数目阈值，获取所述至少一个子图中每一个子图迭代更新后的子图信息。
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