一种卫星物联网免授权随机接入方案

随着低轨卫星通信系统的快速发展,基于低轨卫星星座的物联网凭借其无缝覆盖的优势得到了广泛的关注,其为偏远地区边缘设备的接入提供了一个有效的方案。面对低轨卫星物联网中大量随机接入的物联网设备,引入了一种免授权的随机接入机制,以减小接入时延,提高接入效率。在此基础上,针对引入免授权随机接入机制带来的调度信令缺乏,并由此导致活跃设备序号及相应的信道状态信息未知的问题,提出了一种基于压缩感知的联合活跃设备检测与信道估计方案,并进行仿真实验验证。仿真结果表明,提出的方案在较小导频开销的情况下即能取得满意的活跃设备检测与信道估计性能。

无小区大规模MIMO系统中免授权随机接入性能分析

海量机器类通信(mMTC)是5G网络的典型应用场景之一。以前的工作主要研究在传统蜂窝小区下的海量机器类通信,研究了无小区大规模多输入多输出(MIMO)网络中海量机器类通信的免授权随机接入中的联合检测问题。在该模型中,每个设备向接入点发送唯一的导频序列,接入点(APs)将接收到的信号发送到中央处理单元(CPU)进行集中联合检测。采用了近似消息传递算法(AMP)进行联合用户活跃性检测和信道估计。实验结果表明,无小区大规模MIMO系统可以支持大量的通信设备,解决传统小区间的干扰问题,提供一个增强的覆盖,它在很大程度上优于传统的蜂窝小区。

基于MIMO的大容量LPWAN技术TurMass^(TM)与LoRa对比

随着低功耗广域网(LPWAN,low-power wide area network)技术的快速发展和应用,越来越多的物联网终端需要接入网络。为应对海量物联网终端随机接入带来的挑战,提出了将大规模MIMO免授权随机接入(MGFRA,grant-free random access with massive MIMO)技术应用到LPWAN场景中。介绍了MGFRA技术并理论分析了MGFRA的性能,以验证其在极低信令开销的前提下大幅提升信道接入容量的性能优势。介绍了基于MGFRA的大容量LPWAN技术TurMass^(TM)。为展现TurMass^(TM)在实际应用中相较于现有LPWAN技术的优势,在典型LPWAN通信场景下对TurMass^(TM)和LoRa在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面进行了对比。对比结果显示,与现有LPWAN技术LoRa相比,TurMass^(TM)在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面具有突出的优势。