[發(fā)明專利]面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310533769.9
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116567851A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李穎;池育浩;趙煊;宋光輝;張怡菲
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08;H04W74/00;H04W4/70;H04L25/02;H04L1/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 徐瑤

本發(fā)明公開面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入方法，具體步驟如下：步驟1、在發(fā)射端，將用戶k對應(yīng)的長度為D的信息向量加擾傳輸?shù)玫浇邮招盘杫；步驟2、在接收端對步驟1得到的接收信號y進(jìn)行信道估計、自適應(yīng)多用戶檢測及解碼處理。該方法顯著提高了檢測精度。還提供一種面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入方法裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入方法，還涉及一種面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入裝置。

背景技術(shù)

海量機(jī)器類型通信場景(massive?machine?type?communications，mMTC)作為第六代(6G)無線通信中最重要的應(yīng)用場景之一，旨在實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，如智能城市、智能醫(yī)療和智能家居等。在未來的6G通信系統(tǒng)中，潛在的MTC設(shè)備數(shù)量將達(dá)到每平方公里10⁷個，這必然給隨機(jī)接入帶來巨大的挑戰(zhàn)。有效利用頻譜資源的一個解決方案是免授權(quán)隨機(jī)多址接入(GF-RA)，它可以通過簡化MTC設(shè)備和基站(base?station，BS)之間的握手過程來降低通信延遲。GF-RA允許MTC設(shè)備在可用時頻資源塊上傳輸導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)。然而，由于MTC設(shè)備與基站之間缺乏交互過程，必然會導(dǎo)致基站無法獲知活躍MTC設(shè)備的具體信息。因此在GF-RA方案中存在著以下三個問題：活躍MTC設(shè)備的識別、活躍MTC設(shè)備與基站之間的信道狀態(tài)信息估計、活躍MTC設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

在傳統(tǒng)的GF-RA方案中，為了估計信道和識別活躍設(shè)備，通常需要插入導(dǎo)頻序列。然而，當(dāng)MTC設(shè)備數(shù)量很大時，為了保證對活躍設(shè)備識別的準(zhǔn)確性，需要大量的導(dǎo)頻序列來準(zhǔn)確區(qū)分用戶和估計信道。大量導(dǎo)頻序列將造成巨大的通信資源消耗。為了降低導(dǎo)頻序列的開銷，研究者們積極尋找無導(dǎo)頻傳輸方案。但是，當(dāng)缺少導(dǎo)頻信號時，MTC設(shè)備的活躍性檢測、信道估計和數(shù)據(jù)恢復(fù)將面臨巨大的挑戰(zhàn)。為了解決這個問題，現(xiàn)有的研究基于一些專用的簽名信息來進(jìn)行盲信道估計和譯碼。Z.Yuan在其文章“Blind?multiple?user?detectionforgrant-free?MUSA?without?reference?signal”中設(shè)計了基于最小均方誤差的連續(xù)消除干擾算法(minimum?mean?square?error?based?successive?interference，Cancellation，MMSE-SIC)，并將多用戶信道轉(zhuǎn)化為單用戶信道的估計問題。S.Jiang在其文章“Joint?user?identificationchannel?estimation,and?signal?detection?forgrant-free?NOMA”中將設(shè)備活躍性檢測、信道估計和數(shù)據(jù)恢復(fù)問題分解為兩個部分：線性時隙多用戶檢測(slot?multi-user?detection，SMD)和非線性組合信號和信道估計(combined?signal?and?channel?estimation，CSCE)。第一部分通過近似消息傳遞(approximate?message?passing，AMP)算法解決，第二部分通過基于結(jié)構(gòu)化混合高斯的消息傳遞算法解決。但此方法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度較高。針對低密度簽名正交頻分復(fù)用(lowdensity?signature?orthogonal?frequency?division?multiplexing，LDS-OFDM)系統(tǒng)，Y.Zhang在其文章“Bayesian?receiverdesign?for?grant-free?NOMA?with?messagepassing?based?structured?signalestimation”中提出了一種消息傳遞的貝葉斯接收機(jī)，并在稀疏因子圖上進(jìn)行信道估計和解碼。上述無導(dǎo)頻方案依靠稀疏擴(kuò)頻序列作為用戶的專屬簽名進(jìn)行信道估計和譯碼。然而，隨著潛在用戶的數(shù)量變大，擴(kuò)頻序列的長度將相應(yīng)地變長以確保可靠通信，這也導(dǎo)致通信效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是提供一種面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入方法，顯著提高了檢測精度。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種面向機(jī)器類型通信的免授權(quán)隨機(jī)多址接入方法裝置。