【技术实现步骤摘要】
一种高负载场景下的卫星物联网系统容碰撞随机接入方法
[0001]本专利技术涉及一种高负载场景下的卫星物联网系统容碰撞随机接入方法，属于卫星通信
技术介绍
[0002]全球物联是未来网络发展的重要趋势，但由于地面通信网络无法覆盖诸如海洋、沙漠、雨林等区域，使得这些区域的物联网发展出现了服务能力与需求失配的现象。卫星通信系统具有远距离、广覆盖、全球全天时服务的能力，是解决上述问题的有效途径，然而，卫星广覆盖能力带来的物联网场景下海量接入需求与卫星物联网终端轻控制、低能耗的设计约束之间的矛盾，势必带来接入数据包的碰撞问题。采用常规接入方式会造成系统吞吐量明显下降，必须设计能够有效解决数据包碰撞问题的随机接入方法。
[0003]现有一类基于竞争解决的分集时隙接入方式，其容忍碰撞的接收条件是具有无碰撞的时隙。这一要求在高负载场景下往往难以满足，带来吞吐量随负载的急剧下降，称为“雪崩”效应。而基于捕获的竞争解决随机接入方法，需要碰撞信号间的信噪比差异达到功率域信号分离所需的阈值，但达到这一阈值需要的传播距离差异、功率控...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高负载场景下的卫星物联网系统容碰撞随机接入方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取卫星物联网系统接入数据，根据卫星物联网系统接入数据确定数据帧所包含的总的时隙个数L，终端发送数据包的个数N，每个数据包之间的最大间隔发送时隙数n；步骤S2，第m个终端在数据帧中的L个时隙内以概率1/L随机选择终端的起始数据包时隙l
m
，并在最大时隙间隔n内随机选择终端发送数据包的时隙间隔t(t≤n)。终端m发送的N个数据包位置为[l
m
,l
m+t
,
……
,l
m+(N
‑
1)
·
t
]。在对应时隙中发送第m个终端的数据包S
m
，其中m＝1,2,
……
,M为终端编号,M为终端总数，l
m
＝1,2,
……
,L；步骤S3，每个终端发送数据在同一数据帧中被接收端接收，接收端根据终端发送数据包最大间隔发送时隙数n和数据包个数N设定滑动积累消除窗口的长度D，D＝((N
‑
1)
·
n)+1个时隙；步骤S4，依次遍历每个滑动积累消除窗口中的所有时隙，每N个时隙一组，对所选定的N个时隙内的信号做相干积累，获得在完成积累后新的信号波形E；步骤S5，对信号波形E用平滑秩序列法进行用户数辨识，并判断是否满足信号分离条件，若满足在信号中只存在一个终端发送了N个信号，而其他终端所发送的信号不超过一个，则对此终端的信号进行信号分离，否则无法满足信号分离条件，无法对信号进行分离；步骤S6，当对一个积累消除窗口进行判断和消除结束以后，滑动至下一个新的窗口再进行步骤S4和步骤S5过程，结束后再滑动至下一个窗口，直至整个数据帧中最后一个滑动窗内消除过程结束。2.根据权利要求1所述的高负载场景下的卫星物联网系统容碰撞随机接入方法，其特征在于，依次遍历每个滑动消除窗口中的所有时隙，每N个时隙一组，对每组选定时隙的信号做相干积累的过程包括：获取终端发送数据包的信号的复数表达形式：式中，f
d
为接收数据包信号的频率，T
m
是各个数据包信号的时间，θ0是各个数据包信号的相位,a为每个数据包信号的振幅，j表示复数符号；对所述复数表达形式做FFT，做FFT后的表达式为：式中，T为每个时隙的时间长度；通过FFT运算，输出N个数据在频率为f
d
T上的积累。3.根据权利要求1所述的高负载场景下的卫星物联网系统容碰撞随机接入方法，其特征在于，所述分离条件为：如果在此时的N个时隙中存在唯一一个终端通过相干积累信噪比提升N倍，而其他终端没有发送数据包或者只发送唯一一个数据包，此时这个终端发送的数据包利用信号信噪比大的条件进行解出。4.根据权利要求1所述的高负载场景下的卫星物联网系统容碰撞随机接入方法，其特
征在于，所述对信号波形E用平滑秩序列法进行用户数辨识的过程包括：x
c
(t)＝s
c
(t)+η
c
(t)表示连续时间t内接收到的数据，其中x
c
(t)为接收到的总数据信号，s
c
(t)为...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘子威，朱天天，张更新，
申请(专利权)人：南京微星通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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