【技术实现步骤摘要】
免授权大规模接入场景下设备活跃检测和信道估计方法
[0001]本专利技术涉及海量机器类通信
，尤其是涉及一种免授权大规模接入场景下设备活跃检测和信道估计方法。
技术介绍
[0002]随着物联网的快速发展，海量机器类通信在第五代(5G)及以后的蜂窝技术中发挥着至关重要的作用，实现海量物联网设备的高效接入极具挑战。免授权接入机制相比传统的基于授权的随机接入机制更适合物联网设备的大规模接入。在免授权随机接入机制中，设备预先分配特定的非正交导频，活跃设备直接发送它们的导频和数据，多天线基站根据接收到的导频信号检测活跃设备并估计活跃设备的信道状态，再利用活跃设备的信道状态检测其发送的数据。免授权接入成功提高了设备传输效率并降低了设备能耗。然而，在基站端检测具有非正交导频并相互冲突的活跃设备并估计其信道状态非常复杂。
[0003]现有技术中解决活跃设备检测和信道状态估计问题主要采用的方法有：
[0004](1)由于免授权大规模接入中设备活跃具有稀疏性，设备活跃检测和信道估计可以被建立成压缩感知问题，并通过近似消息传...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于OFDM的免授权大规模接入场景下设备活跃检测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据大尺度衰落、导频信息和接收导频信号得到实际设备活跃状态的最大似然估计值；将所述实际设备活跃状态的最大似然估计值与判决门限进行判决比较，得到设备活跃状态的检测结果。2.根据权利要求1所述的基于OFDM的免授权大规模接入场景下设备活跃检测方法，其特征在于，所述根据大尺度衰落、导频信息和接收导频信号得到实际设备活跃状态的最大似然估计值具体为：构建实际设备经历频率选择性衰落的接收导频信号模型：其中，r
m
表示基站的第m根天线的L维接收信号，表示实际设备集合，表示实际设备集合，表示天线集合，α
n
表示实际设备n的活跃状态，g
n
＞0表示实际设备n和基站之间信道的大尺度衰落功率，S
n
表示实际设备n的特定导频序列，h
n,m
表示实际设备n和基站的第m根天线之间的信道脉冲响应系数向量，n
m
表示加性高斯白噪声，表示均值为0，方差为σ2的复高斯分布；基于所述接收导频信号模型建立设备活跃检测最大似然估计问题；求解所述设备活跃检测最大似然估计问题获得实际设备活跃状态的最大似然估计值。3.根据权利要求2所述的基于OFDM的免授权大规模接入场景下设备活跃检测方法，其特征在于，所述设备活跃检测最大似然估计问题的建立过程如下：所述服从的独立同分布，I
p
表示p维单位矩阵，r
m
服从的独立同分布，其中I
L
表示L维单位矩阵，基于构建设备活跃检测最大似然估计问题：构建设备活跃检测最大似然估计问题：其中，表示r
m
的样本方差矩阵。4.根据权利要求2所述的基于OFDM的免授权大规模接入场景下设备活跃检测方法，其特征在于，采用坐标下降算法求解所述设备活跃检测最大似然估计问题。5.一种基于OFDM的免授权大规模接入场景下设备活跃检测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据大尺度衰落、导频信息和接收导频信号得到虚拟设备活跃状态的最大似然估计值；根据虚拟设备活跃状态的最大似然估计值得到对实际设备活跃状态的最大似然估计
值；将所述实际设备活跃状态的最大似然估计值与判决门限进行判决比较，得到设备活跃状态的检测结果。6.根据权利要求5所述的基于OFDM的免授权大规模接入场景下设备活跃检测方法，其特征在于，所述根据大尺度衰落、导频信息和接收导频信号得到虚拟设备活跃状态的最大似然估计值具体为：构建虚拟设备经历平坦衰落的接收导频信号模型：其中，r
m
表示基站的第m根天线的L维接收信号，表示天线集合，表示天线集合，表示实际设备集合，表示实际设备集合，表示虚拟设备集合，对于所有的虚拟设备(n
‑
1)P+1,(n
‑
1)P+2,...,nP与实际设备n具有相同的活跃状态和大尺度衰落功率，h
n,m
表示实际设备n和基站的第m根天线之间的信道脉冲响应系数向量，S
n
表示实际设备n的特定导频序列，β
i
表示虚拟设备i的活跃状态...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔颖，贾宇航，蒋武扬，厉阳晨，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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