[發(fā)明專利]一種分布式上行多用戶隨機(jī)接入方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010670904.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111901889B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴曉明;閆甜甜;王毅達(dá);董園園;鞏彩紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W74/00
• 分類號(hào): H04W74/00;H04W74/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種分布式上行多用戶隨機(jī)接入方法，屬于通信領(lǐng)域。所述方法包括：有接入需求的用戶根據(jù)基站廣播的接入策略從導(dǎo)頻序列集合中隨機(jī)選取一個(gè)導(dǎo)頻序列發(fā)送至基站，向基站發(fā)起接入請(qǐng)求；基站根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信號(hào)得到歸一化下行導(dǎo)頻信號(hào)，并將其作為隨機(jī)接入響應(yīng)信息向小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行廣播；發(fā)起接入請(qǐng)求的用戶根據(jù)接收到的隨機(jī)接入響應(yīng)信息并結(jié)合自身的信號(hào)功率和小區(qū)的廣播策略，判斷自身能否在競(jìng)爭(zhēng)同一導(dǎo)頻序列的用戶中勝出，競(jìng)爭(zhēng)勝出的用戶將所選的導(dǎo)頻序列重新發(fā)送至基站；基站根據(jù)接收到的二次導(dǎo)頻信息估計(jì)信道信息解調(diào)用戶識(shí)別碼，并為解調(diào)成功的用戶分配專屬導(dǎo)頻資源。采用本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶的高效接入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及是指一種分布式上行多用戶隨機(jī)接入方法。

背景技術(shù)

隨機(jī)接入是用戶與基站建立上行通信連接的首要步驟，其主要目的有兩個(gè)：一是與基站建立上行同步關(guān)系；二是請(qǐng)求基站為其分配上行資源，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

傳統(tǒng)的基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入方案是指用戶將隨機(jī)選擇的導(dǎo)頻序列發(fā)送至基站，當(dāng)多個(gè)用戶選擇相同的導(dǎo)頻序列發(fā)生導(dǎo)頻碰撞時(shí)，基站集中解決導(dǎo)頻碰撞問(wèn)題，該方案的目標(biāo)是最小化導(dǎo)頻碰撞概率，進(jìn)而提升成功接入網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)。然而，面對(duì)海量用戶通信需求，導(dǎo)頻碰撞問(wèn)題愈發(fā)明顯，基站集中式解決導(dǎo)頻碰撞勢(shì)必給其帶來(lái)高的碰撞率，造成用戶接入時(shí)延大及效率低等現(xiàn)象。因此，傳統(tǒng)的集中式解決導(dǎo)頻沖突的隨機(jī)接入方案已經(jīng)無(wú)法滿足海量用戶接入的場(chǎng)景需求，亟需提出的一種新穎、高效的隨機(jī)接入方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了分布式上行多用戶隨機(jī)接入方法，采用分布式導(dǎo)頻沖突解決策略將導(dǎo)頻沖突問(wèn)題轉(zhuǎn)移至用戶端，由每個(gè)用戶判斷自身是否競(jìng)爭(zhēng)勝出，而不再是由基站通過(guò)回復(fù)競(jìng)爭(zhēng)解決消息指定哪一個(gè)用戶在競(jìng)爭(zhēng)中勝出，能夠顯著提高小區(qū)多用戶的接入效率，緩解基站集中式解決導(dǎo)頻沖突帶來(lái)的性能損失，提升沖突解決概率，降低用戶接入時(shí)延，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多用戶的高效接入。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種分布式上行多用戶隨機(jī)接入方法，該方法應(yīng)用于電子設(shè)備，包括：

有接入需求的用戶根據(jù)基站廣播的接入策略從導(dǎo)頻序列集合中隨機(jī)選取一個(gè)導(dǎo)頻序列發(fā)送至基站，向基站發(fā)起接入請(qǐng)求；

基站根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信號(hào)得到歸一化下行導(dǎo)頻信號(hào)，并將其作為隨機(jī)接入響應(yīng)信息向小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行廣播；

發(fā)起接入請(qǐng)求的用戶根據(jù)接收到的隨機(jī)接入響應(yīng)信息并結(jié)合自身的信號(hào)功率和小區(qū)的廣播策略，判斷自身能否在競(jìng)爭(zhēng)同一導(dǎo)頻序列的用戶中勝出，競(jìng)爭(zhēng)勝出的用戶將所選的導(dǎo)頻序列重新發(fā)送至基站；

基站根據(jù)接收到的二次導(dǎo)頻信息估計(jì)信道信息解調(diào)用戶識(shí)別碼，并為解調(diào)成功的用戶分配專屬導(dǎo)頻資源。

進(jìn)一步地，所述有接入需求的用戶根據(jù)基站廣播的接入策略從導(dǎo)頻序列集合中隨機(jī)選取一個(gè)導(dǎo)頻序列發(fā)送至基站，向基站發(fā)起接入請(qǐng)求包括：

利用廣播信道的先驗(yàn)知識(shí)，基站根據(jù)小區(qū)用戶的分布特性向小區(qū)內(nèi)用戶廣播接入策略；

有接入需求的用戶根據(jù)基站廣播的接入策略，從導(dǎo)頻序列集合中隨機(jī)選取一個(gè)導(dǎo)頻序列P_i發(fā)送至基站，向基站發(fā)起接入請(qǐng)求，其中，i＝1,2,...,λ_p，λ_p表示正交歸一化可用導(dǎo)頻序列的數(shù)目。

進(jìn)一步地，所述基站根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信號(hào)得到歸一化下行導(dǎo)頻信號(hào)，并將其作為隨機(jī)接入響應(yīng)信息向小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行廣播包括：

基站根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信號(hào)得到選擇相同導(dǎo)頻序列的所有用戶的信道信息之和y_i；

基站通過(guò)將y_i歸一化進(jìn)而得到歸一化的下行導(dǎo)頻信號(hào)，并將其作為隨機(jī)接入響應(yīng)信息；

基站向小區(qū)內(nèi)用戶廣播所述隨機(jī)接入響應(yīng)信息。