LTE系統(tǒng)中的M2M隨機(jī)接入檢測(cè)算法研究.pdf

1、作為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，機(jī)對(duì)機(jī)（M2M）通信是新一代LTE無(wú)線通信領(lǐng)域中一個(gè)至關(guān)重要的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，被稱為第三次信息產(chǎn)業(yè)革命。然而現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)主要是針對(duì)人與人（H2H）之間的通信特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，能容納的終端數(shù)目是有限的，因此在LTE系統(tǒng)中裝載海量的MTC終端會(huì)給現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。其中蜂窩網(wǎng)絡(luò)所面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是當(dāng)海量的MTC終端隨機(jī)接入到基站時(shí)，極易引起隨機(jī)接入信道的過(guò)載。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有的文獻(xiàn)大多數(shù)都集中在MAC層的

2、接入?yún)f(xié)議改進(jìn)和資源分配方面，然而物理層的接收端檢測(cè)算法的研究對(duì)于接入容量的提升更為直接有效，因此本文主要針對(duì)LTE系統(tǒng)中M2M隨機(jī)接入的檢測(cè)算法進(jìn)行研究。
　　因?yàn)樾^(qū)中每個(gè)MTC終端相對(duì)于基站的移動(dòng)速度是有所差異的，而相對(duì)移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻偏又會(huì)給隨機(jī)接入的檢測(cè)性能帶來(lái)較大影響，因此我們分為低速和高速這兩種場(chǎng)景對(duì)M2M隨機(jī)接入的檢測(cè)算法進(jìn)行研究。在低速場(chǎng)景中，首先闡述了目前已有的傳統(tǒng)的相關(guān)檢測(cè)算法、廣義似然比檢測(cè)算法和迭代并行干

3、擾消除算法，然后在對(duì)多點(diǎn)接入的干擾分析的基礎(chǔ)上，我們對(duì)迭代并行干擾消除算法進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的重構(gòu)從而盡可能地消除多用戶間干擾，提出的改進(jìn)算法相對(duì)于現(xiàn)有的算法不管是在檢測(cè)性能還是在參數(shù)估計(jì)性能上都有所提高。在高速場(chǎng)景中，首先分析了頻偏對(duì)相關(guān)檢測(cè)帶來(lái)的影響，然后參考低速場(chǎng)景中的迭代并行干擾消除算法，在基于頻偏補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，提出了一種多步混合迭代多用戶檢測(cè)算法。該算法不僅可以提高檢測(cè)性能，參數(shù)估計(jì)，特別是頻偏估計(jì)的精度也