LTE系統(tǒng)中的M2M隨機(jī)接入檢測算法研究.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)對機(jī)（M2M）通信是新一代LTE無線通信領(lǐng)域中一個至關(guān)重要的業(yè)務(wù)增長點(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終端會給現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的挑戰(zhàn)。其中蜂窩網(wǎng)絡(luò)所面臨的第一個挑戰(zhàn)就是當(dāng)海量的MTC終端隨機(jī)接入到基站時，極易引起隨機(jī)接入信道的過載。針對這個問題，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算法的研究對于接入容量的提升更為直接有效，因此本文主要針對LTE系統(tǒng)中M2M隨機(jī)接入的檢測算法進(jìn)行研究。
　　因?yàn)樾^(qū)中每個MTC終端相對于基站的移動速度是有所差異的，而相對移動產(chǎn)生的多普勒頻偏又會給隨機(jī)接入的檢測性能帶來較大影響，因此我們分為低速和高速這兩種場景對M2M隨機(jī)接入的檢測算法進(jìn)行研究。在低速場景中，首先闡述了目前已有的傳統(tǒng)的相關(guān)檢測算法、廣義似然比檢測算法和迭代并行干

3、擾消除算法，然后在對多點(diǎn)接入的干擾分析的基礎(chǔ)上，我們對迭代并行干擾消除算法進(jìn)行了改進(jìn)。通過對干擾信號進(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)算法相對于現(xiàn)有的算法不管是在檢測性能還是在參數(shù)估計(jì)性能上都有所提高。在高速場景中，首先分析了頻偏對相關(guān)檢測帶來的影響，然后參考低速場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算法。該算法不僅可以提高檢測性能，參數(shù)估計(jì)，特別是頻偏估計(jì)的精度也