【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起與普及,海量機(jī)器類型通信(Machine Type Communications,MTC)終端需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。在大規(guī)模多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系統(tǒng)的信道估計(jì)過(guò)程中,若使用傳統(tǒng)的導(dǎo)頻分配方式,很難為各終端分配相互正交的導(dǎo)頻序列,使得基站無(wú)法估計(jì)出正確的信道信息,形成導(dǎo)頻污染現(xiàn)象。導(dǎo)頻污染問(wèn)題成為制約大規(guī)模MIMO信道容量的主要因素。因此,研究有效的導(dǎo)頻分配方案顯得尤為重要。導(dǎo)頻隨機(jī)接入(Pilot Random Access,PRA)是近年來(lái)研究學(xué)者提出的導(dǎo)頻分配方案之一,可有效緩解導(dǎo)頻污染問(wèn)題。本文重點(diǎn)研究并討論了過(guò)負(fù)載場(chǎng)景下,大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下的導(dǎo)頻隨機(jī)接入方案。為深刻了解導(dǎo)頻隨機(jī)接入過(guò)程,本文首先詳細(xì)介紹長(zhǎng)期演進(jìn)型(Long Term Evolution,LTE)系統(tǒng)下的隨機(jī)接入機(jī)制,并重點(diǎn)介紹基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程。隨后,針對(duì)M2M通信系統(tǒng)下物理隨機(jī)接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)過(guò)負(fù)載問(wèn)題,簡(jiǎn)單描述了6種解決方案。最后,詳細(xì)介紹了兩種主要的導(dǎo)頻隨機(jī)接入方案——最強(qiáng)用戶沖突解決(Strongest User Collision Resolution,SUCR)方案和基于編碼的隨機(jī)接入(Coded Pilot Access,CPA)方案,并分析了兩種方案各自的優(yōu)劣。為了解決大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下的導(dǎo)頻污染問(wèn)題,本文提出一種聯(lián)合SUCR算法和定時(shí)提前信息(Timing Advance,TA)信息的導(dǎo)頻隨機(jī)接入方案,即SUCR-TA方案。該方案關(guān)鍵在于為每個(gè)導(dǎo)頻序列選擇了合適的TA值,降低了SUCR方案過(guò)程中參與最強(qiáng)用戶判決的終端數(shù)量,繼而提高了系統(tǒng)的沖突解決概率。仿真和理論結(jié)果表明,與SUCR方案相比,SUCR-TA方案極大地增加了系統(tǒng)成功接入終端數(shù)量�？紤]到導(dǎo)頻隨機(jī)接入過(guò)程中空導(dǎo)頻現(xiàn)象造成的導(dǎo)頻資源浪費(fèi)問(wèn)題,本文通過(guò)在SUCR-TA方案接入過(guò)程中使用空導(dǎo)頻,提出SUCR-TA-IPA(SUCR-TA-Idle Pilot Access)方案。仿真結(jié)果表明,與SUCR-TA方案相比,SUCR-TA-IPA方案可改善導(dǎo)頻資源浪費(fèi)問(wèn)題,同時(shí)也進(jìn)一步增加了系統(tǒng)成功接入終端數(shù)量。此外,本文還將SUCR、SUCR-TA以及SUCR-TA-IPA方案引入多時(shí)隙接入系統(tǒng)。文中還對(duì)三種方案在多時(shí)隙系統(tǒng)的成功接入用戶數(shù)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明SUCR-TA-IPA方案擁有最佳的系統(tǒng)性能。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5
【圖文】：

1.3.2 導(dǎo)頻隨機(jī)接入方案的研究現(xiàn)狀本文主要研究討論了面向 M2M 通信系統(tǒng)的小區(qū)內(nèi)干擾問(wèn)題。受到導(dǎo)頻序列數(shù)量圖 1.1 大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)下導(dǎo)頻污染問(wèn)題

圖 2.1.b 為基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程。在該模式下，基站為每個(gè) UE 分配一個(gè)專用導(dǎo)頻序列。與基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程類似，UE 向基站發(fā)送前導(dǎo)序列，基站接收并檢測(cè)前導(dǎo)序列后下發(fā)隨機(jī)接入響應(yīng) RAR 信息，該信息與基于競(jìng)爭(zhēng)接入方式中的圖 2.1 基于競(jìng)爭(zhēng)和非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程

：終端發(fā)送導(dǎo)頻序列區(qū)內(nèi)終端以概率 Pa≤1 處于激活狀態(tài)。如 2.1.5 所述 3GPP 對(duì)隨，可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)載情況對(duì)參數(shù) Pa進(jìn)行優(yōu)化，從而提高系圖 2.3 SUCR 方案流程

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊綠溪;何世文;王毅;代海波;;面向5G無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2015年03期

2 王海榮;王玉輝;黃永明;楊綠溪;;大規(guī)模MIMO蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的導(dǎo)頻污染減輕方法[J];通信學(xué)報(bào);2014年01期

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本文編號(hào)：2749791