[发明专利]联合实现活动用户检测及其信道估计方法及其系统

权利要求书

1.一种巨量机器类通信中活动用户检测方法，其特征在于，该巨量机器类通信中活动用户检测方法包括：

将活动用户检测和活动用户信道估计建模为压缩感知理论中的稀疏信号重构，并运用SLO重构算法根据用户信道状态估计出活跃用户；

运用SLO重构算法根据用户信道状态估计出活跃用户，包括：

步骤121，输入观测信号y，观测矩阵X，阈值σ_min，收缩因子ρ，步长μ和迭代次数L；

步骤122，令其中，上标符号表示伪逆运算操作；

步骤123，如果σ＞σ_min，则顺序执行(I)和(II)；否则，执行步骤124，

(I)在可行解集{h|y＝Xh}上，从初始解开始通过如下的L次迭代最速下降算法，最大化目标函数

(a)设置向量δ的元素值为

(b)令然后通过将投影到其可行解集上；

(II)令σ←ρσ，并返回步骤123；

步骤124，计算并找出K_a个最大元素值的位置序号，将该K_a个位置序号存入集合I，输出检测出的活动用户I和活动用户信道状态信息

将活动用户检测及其信道估计建模为压缩感知理论中的稀疏信号重构，包括：

某一时隙，若K个机器类设备中有K_a个巨量机器类设备处于活动状态，则基站接收到的该K_a个活动用户发来的导频信号可表示为：

其中，p(k)表示第k个活动用户在系统里所有巨量机器类设备中的编号；基站和巨量机器类设备均安装的是单天线；h_p(k)是第P(k)个巨量机器类设备到基站的信道响应；x_p(k)＝[x_p(k)，1，x_p(k)，2，…，x_p(k)，N]^T是第p(k)个巨量机器类设备发送的导频序列，w是均值为0，方差为σ²的高斯噪声；

当K_a个巨量机器类设备处于活动状态，则K-K_a个巨量机器类设备处于休眠状态；处于休眠状态的巨量机器类设备其通信链路没有激活，从而其信道响应为零；若考虑所有的巨量机器类设备，则接收到的导频信号可通过如下公式等价表示为

其中，h是一个稀疏向量，包含有K-K_a个零元素，K_a个非零元素，且非零元素在h中的位置与活动用户的编号p(k)相对应；

2.根据权利要求1所述的巨量机器类通信中活动用户检测方法，其特征在于，在将活动用户检测和活动用户信道估计建模为压缩感知理论中的稀疏信号重构之前，包括：

将巨量机器类设备通过免授权非正交的方式随机接入基站。

3.根据权利要求1所述的巨量机器类通信中活动用户检测方法，其特征在于，将巨量机器类设备通过免授权非正交的方式随机接入基站，包括：

将巨量机器类设备的导频信号和数据信息直接发送至所述基站；且将多个巨量机器类设备中每个巨量机器类设备都分配一个预设长度的导频序列，且多个所述序列之间无需满足正交关系。