一种上行随机接入方法与流程

文档序号:17771077发布日期:2019-05-28 19:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种上行随机接入方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、基站将信道资源以基本传输单元为单位进行正交划分和等效接收端功率的分配,其中,所述基本传输单元是时域符号、频域子载波、空域、码域符号或时频空码域符号的任意组合;

S2、所述基站根据覆盖范围内的用户状态统计信息,确定当前上行信道的工作模式,并将所述当前上行信道的工作模式和所述基本传输单元通过下行信道广播给覆盖范围内的所有用户,其中,所述用户状态的统计信息包括:所述基站覆盖范围内的当前活动用户和当前活动用户统计的平均总接入负载,所述当前上行信道的工作模式包括k个工作模式,k为自然数,当所述k个工作模式采用面向系统吞吐率优化的确定方法时,包括以下步骤:S21、所述基站根据覆盖范围内的用户状态统计信息,依次对各个工作模式下系统的预期吞吐率进行计算;S22、所述基站顺序计算k个工作模式下系统的预期吞吐率,如果当前工作模式下系统的预期吞吐率大于前一个工作模式下系统的预期吞吐率,则继续计算当前工作模式的下一个工作模式下系统的预期吞吐率并再次进行比较,否则停止计算,确定基站的工作模式为当前工作模式,其中,计算所述当前模式下系统的预期吞吐率进一步包括以下步骤:S221、所述基站通过覆盖范围内的用户状态统计信息,随机产生一组将竞争同一个基本传输单元的模拟接入用户;S222、所述基站模拟每一个用户在步骤S3的传输行为,并模拟在所述基站的解调过程;S223、统计步骤S222所述解调过程成功解调出的总用户信息量,所述成功解调出的总用户信息量为当前工作模拟下系统中间的预期吞吐率;以及S224、重复步骤S221至S223多次,计算多次所述当前工作模拟下系统中间的预期吞吐率的平均值为所述当前工作模式下系统的预期吞吐率;

当所述k个工作模式采用面向用户中断概率优化的确定方法时,具体包括以下步骤:S’21、所述基站根据用户需求,确定当前允许的中断概率上限;S’22、所述基站根据覆盖范围内的用户状态统计信息,依次计算k个工作模式下所述用户的中断概率,如果当前工作模式下用户的中断概率小于前一个工作模式下用户的中断概率,则停止计算,当前工作模式确定为所述基站的工作模式,否则继续计算,则继续计算当前工作模式的下一个工作模式下用户的中断概率并再次进行比较,其中,计算所述当前模式下用户的中断概率进一步包括以下步骤:S’221、所述基站通过覆盖范围内的用户状态统计信息,随机产生一组将竞争同一个基本传输单元的模拟接入用户;S’222、所述基站模拟每一个用户在步骤S3的传输行为,并模拟在基站端的解调过程;S’223、统计步骤S’222所述解调过程成功解调出的总用户数,除以步骤S’222中接入的用户数,得到当前工作模拟下用户中间的中断概率;以及S’224、重复步骤S’221至S’223多次,计算多次所述当前工作模拟下用户中间的中断概率的平均值为所述当前工作模式下用户的中断概率;

S3、用户在发送数据前,根据自身的传输需求、信道状态信息、当前上行信道的工作模式、基本传输单元信息,选择相应的编码调制模式;

S4、进行所述编码调制得到多个基本传输单元的待传输符号,将所述待传输符号进行处理得到上行发送信号,同时发送对应所述基本传输单元的导频信号;以及

S5、所述基站接收每个基本传输单元以及对应所述每个基本传输单元的导频信号,并检测和解调其中的信道状态信息和用户信息。

2.根据权利要求1所述的上行随机接入方法,其特征在于,步骤S3进一步包括:

S31、用户根据自己的发送功率、与基站之间信道的衰落信息和基站的噪声功率确定所述用户在基站的接收信噪比,其中,所述用户在基站的接收信噪比是指所述基站接收到的所述用户功率与所述基站的噪声功率的比值;

S32、所述用户根据当前工作模式k,预设将有k-1个接收信噪比、信道模型与所述用户均一样的其他用户;

S33、所述用户根据信道模型、接收信噪比、预设的k-1个其他用户,计算多址接入信道的容量C,其中,所述容量C,

对于确定信道,是指所述多址接入信道所有用户与接收端的最大互信息,

对于非确定信道,是指在给定中断概率限制下所述多址接入信道所有用户与接收端的最大传输速率;以及

S34、所述用户根据自身传输需求,从面向k用户的预设编码调制模式中,选择一个传输速率不超过C/k的编码调制模式,其中,步骤S34中所述自身传输需求包括传输速率需求和中断概率需求。

3.根据权利要求2所述的上行随机接入方法,其特征在于,在步骤S34中,所述面向k用户的编码调制模式为满足如下特征的NOMA技术中的编码调制模式:

若有k个对称用户同时以相同的编码调制模式发送信号,接收端可以使用联合译码技术成功解调该基本传输单元中k个用户的信息。

4.根据权利要求2所述的上行随机接入方法,其特征在于,在步骤S34中,所述编码调制模式包括信道编码、比特交织、星座映射、扩频图样和携带编码调制模式信息的导频。

5.根据权利要求2所述的上行随机接入方法,其特征在于,在步骤S34中,所述编码调制模式可采用的技术包括稀疏扩频序列的多址接入、稀疏码多址接入、交织多址接入、和MU-BICMID。

6.根据权利要求1所述的上行随机接入方法,其特征在于,步骤S5进一步包括:

S51、所述基站根据所述基本传输单元对应的导频信号,确定所述基本传输单元中用户的个数、各用户的信道状态信息和各用户的编码调制模式;以及

S52、所述基站根据所述基本传输单元中用户个数,

如果所述基本传输单元中用户个数不超过1,则所述基站直接解调该基本传输单元中用户的信号,

否则,所述基站根据所述基本传输单元中各用户的信道状态信息、编码调制模式使用串行干扰消除或联合译码解调所述基本传输单元中用户的信息。

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