針對(duì)衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)波束內(nèi)傳輸時(shí)延較大和波束覆蓋范圍廣的特點(diǎn),對(duì)隨機(jī)接入設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了討論,同時(shí)分析了影響GEO衛(wèi)星系統(tǒng)隨機(jī)接入前導(dǎo)序列設(shè)計(jì)的因素,提出了衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列設(shè)計(jì)方法,并對(duì)所設(shè)計(jì)參數(shù)的TOA估計(jì)誤差進(jìn)行仿真評(píng)估與研究。仿真結(jié)果表明,該方法適用于衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),可基本滿足大往返時(shí)延差下正常的隨機(jī)接入過程。 

【文章來(lái)源】：無(wú)線電通信技術(shù). 2020,46(05)

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【部分圖文】：

衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)隨機(jī)接入信道結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星通過波束成形的方式在某一范圍內(nèi)形成若干大小相同的點(diǎn)波束,組成多波束系統(tǒng)。每一個(gè)波束的覆蓋范圍構(gòu)成一個(gè)與蜂窩系統(tǒng)小區(qū)功能類似的波束小區(qū),并獨(dú)立于其他小區(qū)與衛(wèi)星進(jìn)行通信[14]。對(duì)于GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),波束覆蓋半徑大約為150～300 km。如圖2所示,一個(gè)衛(wèi)星波束覆蓋范圍內(nèi),距離衛(wèi)星最遠(yuǎn)的用戶與衛(wèi)星通信時(shí)傳輸路徑最長(zhǎng),傳輸時(shí)延最大;距離衛(wèi)星最近的用戶與衛(wèi)星通信時(shí)傳輸路徑最短,傳輸時(shí)延最小。最大傳輸時(shí)延差ΔTmax定義為波束內(nèi)最大傳輸時(shí)延與最小傳輸時(shí)延的差值。根據(jù)文獻(xiàn)[15]中的計(jì)算模型,在波束范圍為200 km情況下,最大往返時(shí)延差為ΔTRTD=2ΔTmax=1.923 2 ms。2.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)

表2 仿真參數(shù)配置Tab.2 Configuration of simulation parameters 參數(shù) 參數(shù)值 信噪比 5 dB 信道模型 AWGN 小區(qū)半徑 200 km 系統(tǒng)帶寬 180 kHz 子載波間隔ΔfRA 468.75 Hz 內(nèi)層跳頻步長(zhǎng) 468.75 Hz 外層跳頻步長(zhǎng) {6,8,12,16,24,32,48,64,96,192}×468.75 Hz 符號(hào)組包含符號(hào)數(shù) 15 重復(fù)傳輸次數(shù) 1從圖3可以看出,在2.187 5～90 kHz范圍內(nèi),隨著外層跳頻步長(zhǎng)的增加,當(dāng)概率達(dá)到100%時(shí),對(duì)應(yīng)的TOA估計(jì)誤差有所減小,即定時(shí)估計(jì)精度提高。因此,對(duì)于對(duì)定時(shí)估計(jì)精度要求較高的系統(tǒng),應(yīng)選擇較大的外層跳頻步長(zhǎng),即對(duì)應(yīng)較大的PRACH帶寬。對(duì)于本系統(tǒng),目標(biāo)定時(shí)誤差要求為 4.17 μs,因此外層跳頻步長(zhǎng)選擇45 kHz。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3433800