MMTC场景下的活跃设备及其使用信道的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种MMTC场景下的活跃设备及其适用信道的检测方法。包括：每个活跃设备选择导频序列组成矩阵，基站通过间距为半波长的均匀阵列天线接收来自活跃设备发送的数据；根据基站的接收信号得到基站的信道状态矩阵，对所述信道状态矩阵进行字典学习得到稀疏信道状态矩阵，利用克罗内克积对所述稀疏信道状态矩阵进行向量化处理，利用改进的BOMP算法得到最终的信道状态矩阵；计算最终的信道状态矩阵的各行的信道能量，将各行的信道能量与设定的信道阈值进行比较，根据比较结果得到各个活跃设备所选的导频情况。本发明专利技术可以实现在未知活跃设备数量的情况下，提高MMTC中设备活跃度检测及信道估计的精确度。检测及信道估计的精确度。检测及信道估计的精确度。

【技术实现步骤摘要】
MMTC场景下的活跃设备及其使用信道的检测方法


[0001]本专利技术涉及媒体通信
，尤其涉及一种MMTC(Massive Machine
‑
type Communication，大规模机器类通信)场景下的活跃设备及其使用信道的检测方法。

技术介绍

[0002]MMTC作为5G(fifth
‑
generation，第五代移动通信系统)的三大场景之一，具有大规模的设备数量、小数据包传输、低移动性及低活跃度的特点。传统的基于授权的随机接入方法具有繁琐的信令交互流程，不仅会造成过多的时延，同时控制信息所占的开销对于MMTC的小数据包来讲显得较大，并不适用于MMTC。
[0003]为了减少接入的时延，降低信令开销，可以采用免授权的随机接入，活跃设备直接向基站传输数据。由于MMTC存在海量设备间歇性发送数据的特性，将非活跃设备的发送数据看做零，则所有用户的发送数据为稀疏信号。因此，基站可以利用数据存在的稀疏性采用CS(Compressive Sensing，压缩感知)算法重建出原始数据。CS的核心思想是将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MMTC场景下的活跃设备及其使用信道的检测方法，其特征在于，设置MMTC场景下基站覆盖的小区内共有台设备，基站配备有M根均匀阵列天线,且每一根天线间距为半波长，而每台设备均只有一根天线,其中同一时段只有台活跃设备向基站传输数据，所述台活跃设备与基站间的距离及角度均服从随机分布，所述方法包括；每个活跃设备从导频池中随机选择一个非正交导频序列,所有活跃设备的导频序列组成矩阵，基站通过间距为半波长的均匀阵列天线接收来自活跃设备发送的数据；根据基站的接收信号得到基站的信道状态矩阵，对所述信道状态矩阵进行字典学习得到稀疏信道状态矩阵，利用克罗内克积对所述稀疏信道状态矩阵进行向量化处理，利用改进的BOMP算法得到最终的信道状态矩阵；计算所述最终的信道状态矩阵的各行的信道能量，将各行的信道能量与设定的信道阈值进行比较，根据比较结果得到各个活跃设备所选的导频情况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每个活跃设备从导频池中随机选择一个非正交导频序列,所有活跃设备的导频序列组成矩阵，基站通过间距为半波长的均匀阵列天线接收来自活跃设备发送的数据，包括：假定某一时段台活跃设备与基站间的距离及角度均服从随机分布，角度在
‑
90
°
至90
°
之间，距离在D
min
至D
max
之间，只有离活跃设备最近的N
fardevice
个远散射体对该活跃设备产生影响，活跃设备相关的散射体为N
device
个，基站处的角度扩散服从对数正态分布，基站每条路径的出发角服从正态分布，移动台每条路径的到达角同样服从正态分布。每个活跃设备从导频池中随机选择一个非正交导频序列a
i
∈C
L
,所有活跃设备的导频序列组成矩阵A∈C
L
×
N
(L＜N)，基站通过间距为半波长的均匀阵列天线接收来自活跃设备发送的数据，基站接收到的信号表达式为Q＝AH+Z,其中Q＝[q1,...,q
M
]∈C
L
×
M
，Z∈C
L
×
M
是高斯白噪声，分别表示第一个和第N个导频资源在M根天线域上的信道相应，所有活跃设备共选了K个导频，导频数量3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述信道状态矩阵进行字典学习得到稀疏信道状态矩阵之前，还包括：在基站侧将接收到的信号进行离散傅里叶变换DFT，X＝HW，W∈C
M
×
M
是DFT变换矩阵，变换后的信号表达式为Y＝AX+n。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的根据基站的接收信号得到基站的信道状态矩阵，对所述信道状态矩阵进行字典学习得到稀疏信道状态矩阵，包括：信道状态矩阵H的每一行表示每个导频对应的活跃设备在基站不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈为，白宇安，白艳娜，艾渤，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：