Codeword Design for SIC-Based Multiple Access with Bounded Pairwise Overlap and Spatial Coupling

Bo-Cheng Yang

doi:10.1109/tcomm.2026.3745102

Codeword Design for SIC-Based Multiple Access with Bounded Pairwise Overlap and Spatial Coupling

2026-10-19

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DOI：10.1109/tcomm.2026.3745102

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本文针对大规模机器型通信（mMTC）网络，提出了一种基于逐次干扰消除（SIC）随机接入的确定性码字设计。通过利用伽罗华域上的代数结构和完美差集，我们构造了一个由空间耦合码字组成的大类，这些码字在时间帧内的时隙中规定了d次重复传输。所提出的构造被证明满足“有界成对重叠”（BPO）性质，在此性质下，任意两个不同码字在其d个副本中至多在一个传输时隙上重叠。该性质消除了由两个不同码字形成的四元环，并减少了用户-时隙二分图中的强成对依赖性，这对迭代SIC译码有利。通过大量仿真，我们证明所提出的确定性方案实现的稳定吞吐量接近随机化卷积码泊松接收器（CCPR）的密度演化阈值，包括空间耦合的D倍ALOHA系统和功率域非正交多址接入（NOMA）。特别是，所提出的方案在标准时隙ALOHA下实现了约0.9的稳定吞吐量，在功率域NOMA下增加到约1.37，在3倍ALOHA下增加到2.8。为表征有限长度性能，我们假设主导停止事件源于码字冲突，分析了误码底，并推导出对结果丢包率的泊松近似。仿真结果表明，在所考虑的工作范围内，分析近似与仿真结果吻合良好。

Keyword:

Massive Machine-Type Communications

Multiple access

Spatial Coupling

Bounded Pairwise Overlap

Successive interference cancellation

Codeword Design for SIC-Based Multiple Access with Bounded Pairwise Overlap and Spatial Coupling

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