[发明专利]一种基于导频叠加的分布式随机接入方法

说明书

本发明提供一种基于导频叠加的分布式随机接入方法，属于通信领域。所述方法包括：每个激活用户在导频传输阶段从导频序列集合中随机选择多个导频，并将多个导频叠加后的归一化序列发送至基站；基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息向小区内用户进行广播；每个激活用户根据接收到的随机接入响应信息和自身信号功率，判断能否在与之竞争相同导频的用户中胜出，竞争胜出的用户将所选导频重新发送至基站；基站根据接收到的二次导频信息估计信道信息并解调用户识别码，为解调成功的用户分配专属导频资源。采用本发明，能够降低导频碰撞概率，提高用户接入成功率，降低接入时延。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种基于导频叠加的分布式随机接入方法。

背景技术

随机接入是用户与基站建立上行通信连接的首要步骤，其主要目的有两个：一是与基站建立上行同步关系；二是请求基站为其分配上行资源，以进行数据传输。

传统的基于正交导频的随机接入方案是指用户随机选择一个正交导频传输至基站，发起随机接入请求，仅允许没有发生导频碰撞的用户接入，其设计原则是最大化无导频碰撞的用户数，从而导致导频碰撞概率高，用户接入成功率低。

传统的基于集中式的接入方案是指由基站集中解决导频碰撞问题，该方案的目标是最小化导频碰撞概率，进而提升成功接入网络的用户数，但同时增加了用户的接入时延。

发明内容

本发明实施例提供了基于导频叠加的分布式随机接入方法，能够降低导频碰撞概率，提高用户接入成功率，降低接入时延。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种基于导频叠加的分布式随机接入方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：

每个激活用户在导频传输阶段从导频序列集合中随机选择多个导频，并将多个导频叠加后的归一化序列发送至基站；

基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息向小区内用户进行广播；

每个激活用户根据接收到的随机接入响应信息和自身信号功率，判断能否在与之竞争相同导频的用户中胜出，竞争胜出的用户将所选导频重新发送至基站；

基站根据接收到的二次导频信息估计信道信息并解调用户识别码，为解调成功的用户分配专属导频资源。

进一步地，所述每个激活用户在导频传输阶段从导频序列集合中随机选择多个导频，并将多个导频叠加后的归一化序列发送至基站包括：

在导频传输阶段，每个激活用户从导频序列集合中随机地选择L个不同导频，并将L个导频叠加后的归一化序列发送至基站，其中，L＞1。

进一步地，导频序列集合为C＝[c₁,c₂,...,c_N]^T，且满足CC^H＝I_N，其中，I_N表示N×N的单位矩阵，c_n表示第n个导频，n＝1,2,...,N，N表示正交归一化的可用导频数目，上标T表示矩阵转置，上标H表示矩阵的共轭转置；

激活用户发送的导频信号为：

其中，s_b表示激活用户发送的导频信号，为叠加后的归一化序列；ζ_b表示由总导频池中第b种叠加导频所包含归一化正交导频的索引组成的集合，b＝1,2,...,B，B表示总导频池大小。

进一步地，基站接收到的导频信号表示为：