[发明专利]一种基于非正交的窄带物联网NB-IoT随机接入方法

摘要

本发明请求保护一种基于非正交技术的窄带物联网NB‑IoT随机接入方法，本发明应用窄带物联网随机接入过程，用于解决随机接入成功率低的问题，有如下步骤：1‑3发送Msg1；4基站基于地理分布检测冲突的多前导并发送含多个用户的RAR(也即是Msg2)；5终端检测RAR；6用户用NPRS信号估计TA；7用户获取RAR信息，搜索RAR中与当前用户TA最接近的TA值，并获取对应的Temp C‑RNTI和Power BO；8传输Msg3，并打开竞争解决定时器CR；9基于SIC技术用户分离；10‑11发送Msg4，进行冲突解决；本发明利用用户的空间分布特性实现多前导的检测与RAR接收，并利用非正交技术传输Msg3，在基站侧进行用户分离，有效减少了前导码重传的概率，提升系统容量，以解决NB‑IoT系统大规模连接导致的网络拥塞问题。

主权项

1.一种基于非正交的窄带物联网NB‑IoT随机接入方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：每个用户接收窄带物理广播信道NPBCH上广播的系统消息，获取随机接入RA的配置消息；步骤2：用户选择导频，用户根据前导配置的时频域资源，在一个子带配置的子载波集合中随机选中一个用于前导码发送的子载波，并利用跳频规则A生成前导码；步骤3：用户发送加循环前缀CP后的前导序列，也即是发送Msg1消息一随机接入前导码，所有用户在选择的导频序列上分组加CP头，并将添加CP头的前导码通过天线端口发送出去；步骤4：基站基于不同终端的地理位置，对具有相同时频资源的多前导进行检测，获取不同终端的TA值并据此发送随机接入响应RAR，该响应消息包含了被成功分离的多前导的定时提前量TA值、临时小区无线网络临时标识TempC‑RNTI、功率回退PowerBO的消息以及上行链路授权消息；步骤5：用户检测基站发送的RAR；步骤6：用户根据当前窄带定位参考信号NPRS来估计下行TA的近似值；步骤7：根据步骤6计算的当前用户的TA近似值，用户搜索非正交随机接入NORA响应中消息中最接近的TA值，并获取相应的临时小区无线网络临时标识Temp C‑RNTI和功率回退PowerBO指示以及上行链路授权消息，用于指示当前用户的Msg3初始层三消息也即是消息三发送；步骤8：用户将具有功率域复用的Msg3通过信道传输给基站：步骤9：基站采用串行干扰消除技术进行用户分离，其中NORA组中用户的解码顺序与功率回退顺序一致，功率强的用户先被解码，基站识别TempC‑RNTI并接收Msg3，若成功分离多用户则执行步骤10，若未成功分离，执行步骤11；步骤10：基站发送冲突解决信息，即是竞争解决过程，该竞争解决过程基于响应一个竞争解决标志消息CRI；步骤11：若前导未到达前导重传最大次数，则退回到前导码传输步骤2，若当前前导重传次数到达最大次数，则随机接入过程结束。