【摘要】：未來(lái)5G無(wú)線通信系統(tǒng)中,海量連接(MMC,Massive Machine Communication)將是其中一個(gè)非常重要的場(chǎng)景。而使用低成本、低功耗終端來(lái)實(shí)現(xiàn)海量連接是關(guān)鍵也是其面臨的主要挑戰(zhàn)。本文提出一種新的非正交接入方案:多用戶共享接入(MUSA,Multi-User Shared Access)。MUSA是一種基于相對(duì)很短的復(fù)數(shù)域多元碼(序列)的非正交多址接入方案,可以高效地工作在"免調(diào)度"的上行接入模式中,并能進(jìn)一步簡(jiǎn)化上行接入的其他流程,特別適合低成本、低功耗實(shí)現(xiàn)海量連接。
【圖文】：

有足夠多的低互相關(guān)碼，如果放寬條件，則更多。而兩者都使用干擾消除技術(shù)，但NOMA不適合免調(diào)度場(chǎng)景，MUSA適合免調(diào)度場(chǎng)景（利用隨機(jī)性和碼域維度）。最后，在免調(diào)度場(chǎng)景下，NOMA的分集增益不如MUSA。3MUSA蒙特卡羅仿真本仿真通過(guò)對(duì)低成本、低功耗海量連接系統(tǒng)的一些主要特征如免調(diào)度、免功控、高過(guò)載率等進(jìn)行抽象建模，來(lái)定量評(píng)估MUSA上行接入的性能。其中，MUSA采用的復(fù)數(shù)擴(kuò)展序列的實(shí)部與虛部的取值均來(lái)自于三元集合{-1,0,1}。另外，關(guān)于過(guò)載率的定義，例如，對(duì)于L長(zhǎng)的擴(kuò)展序列，300%的過(guò)載率意味著有3L個(gè)用戶在圖1MUSA上行接入方案圖2三元復(fù)序列元素星座圖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)·29·

嘈鄧竊?G海量連接這樣的系統(tǒng)需求下，系統(tǒng)過(guò)載率往往是比較大的，在大過(guò)載率的情況下，采用長(zhǎng)PN序列所導(dǎo)致的SIC過(guò)程是非常復(fù)雜和低效的。MUSA上行使用特別的復(fù)數(shù)域多元碼（序列）來(lái)作為擴(kuò)展序列，此類序列即使很短時(shí)（如長(zhǎng)度為8，甚至4時(shí)），也能保持相對(duì)較低的互相關(guān)。例如，其中一類MUSA復(fù)數(shù)擴(kuò)展序列，其序列中每一個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部\虛部取值于一個(gè)多元實(shí)數(shù)集合。甚至一種非常簡(jiǎn)單的MUSA擴(kuò)展序列，其元素的實(shí)部\虛部取值于一個(gè)簡(jiǎn)單三元集合{-1,0,1}，也能取得相當(dāng)優(yōu)秀的性能。該簡(jiǎn)單序列中元素相應(yīng)的星座圖如圖2所示。正因?yàn)镸USA復(fù)數(shù)域多元碼的優(yōu)異特性，再結(jié)合先進(jìn)的SIC接收機(jī)，MUSA可以支持相當(dāng)多的用戶在相同的時(shí)頻資源上共享接入。值得指出的是，這些大量共享接入的用戶都可以通過(guò)隨機(jī)選取擴(kuò)展序列，，然后將其調(diào)制符號(hào)擴(kuò)展到相同時(shí)頻資源的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。從而MUSA可以讓大量共享接入的用戶想發(fā)就發(fā)，不發(fā)就深度睡眠，而并不需要每個(gè)接入用戶先通過(guò)資源申請(qǐng)、調(diào)度、確認(rèn)等復(fù)雜的控制過(guò)程才能接入。這個(gè)免調(diào)度過(guò)程在海量連接場(chǎng)景尤為重要，能極大減輕系統(tǒng)的信令開銷和實(shí)現(xiàn)難度。同時(shí)，MUSA可以放寬甚至免除嚴(yán)格的上行同步過(guò)程，只需要實(shí)施簡(jiǎn)單的下行同步。最后，存在遠(yuǎn)近效應(yīng)時(shí)，MUSA還能利用不同用戶到達(dá)SNR的差異來(lái)提高SIC分離用戶數(shù)據(jù)的性能。即也能如傳統(tǒng)功率域NOMA那樣，將“遠(yuǎn)近問(wèn)題”轉(zhuǎn)化為“遠(yuǎn)近增益”。從另一角度看，這樣可以減輕甚至免除嚴(yán)格的閉環(huán)功控過(guò)程。所有這些為低成本低功耗實(shí)現(xiàn)海量連接提供了堅(jiān)實(shí)的基矗上面從5G海量連接的角度對(duì)比了MUSA和傳統(tǒng)CDMA技術(shù)，下面同樣地從5G海量連接的角度看MUSA和傳統(tǒng)功率域非正交接入（NOMA）的一些比較：首先，NOMA不需要擴(kuò)頻，而MUSA上行非正交擴(kuò)頻即使實(shí)部和虛
【作者單位】： 中興通訊股份有限公司;
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：2539320