CN113099549B - 一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置 - Google Patents

一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113099549B
CN113099549B CN202110455672.1A CN202110455672A CN113099549B CN 113099549 B CN113099549 B CN 113099549B CN 202110455672 A CN202110455672 A CN 202110455672A CN 113099549 B CN113099549 B CN 113099549B
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
pilot
base station
user side
pilot frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110455672.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113099549A (zh
Inventor
戴晓明
闫甜甜
罗裕全
马心阳
李华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN202110455672.1A priority Critical patent/CN113099549B/zh
Publication of CN113099549A publication Critical patent/CN113099549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113099549B publication Critical patent/CN113099549B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/002—Transmission of channel access control information
    • H04W74/004—Transmission of channel access control information in the uplink, i.e. towards network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/002—Transmission of channel access control information
    • H04W74/006—Transmission of channel access control information in the downlink, i.e. towards the terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0866—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a dedicated channel for access
    • H04W74/0891—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a dedicated channel for access for synchronized access

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置，包括：待接入的用户端随机选择多个导频，将所选导频依次发送至基站；基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；如果用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则用户端向基站发送用户识别信息；基站根据用户端发送的用户识别信息，为用户端分配专属导频资源，用户端完成接入操作。通过本发明，可以提高用户端接入的成功率。

Description

一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置。
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。
传统的基于竞争的随机接入方案是指用户从导频序列集合中随机选择一个导频序列发送至基站，当多个用户选择相同的导频序列发生导频碰撞时，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。然而，面对海量用户通信需求，导频碰撞问题愈发明显，基站集中式解决导频碰撞势必带来导频碰撞率高，用户接入时延大及效率低等问题。因此，传统的集中式解决导频冲突的随机接入方案已经无法满足海量用户接入场景需求，亟需提出的一种新颖、高效的随机接入方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：
待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至所述基站；
所述基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；
所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；
如果所述用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端向所述基站发送用户识别信息；
所述基站根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作。
可选地，所述待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至所述基站，包括：
基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据所述参考信号，与所述基站完成同步；
所述用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将选取的预设数量的导频依次发送至所述基站。
可选地，所述基站将接收到的导频信号作为随机接入响应，向小区内用户进行广播，包括：
对于所述用户端发送的多个导频中的每一个导频，所述基站确定所述导频对应的接收信号；
所述基站接收到的导频信号是所述用户端发送的多个导频所述对应接收信号的组合；
所述基站将所述接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
可选地，所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频，包括：
对于所述用户端随机选择的每个导频，所述用户端将接收到的随机接入响应信息与所述导频进行相关运算，估算得到选择所述导频的所有用户端的功率之和，依据强用户判决准则，根据所述估算得到的功率之和以及自身的信号功率，所述用户端判断在选择所述导频的多个用户端中是否能够胜出。
可选地，依据强用户判决准则，根据所述估算得到的功率之和以及自身的信号功率，所述用户端判断在选择所述导频信号的多个用户端中是否能够胜出，包括：
所述用户端计算所述功率之和除以2的商值，将所述商值与所述自身的信号功率进行比较，如果所述商值大于所述自身的信号功率，则判断竞争失败，如果所述商值小于或者等于所述自身的信号功率，则判断竞争胜出。
可选地，所述方法还包括：
如果所述用户端确定不存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端接入失败。
可选地，所述用户识别信息包括用户识别码和用户端判断竞争胜出的导频；
可选地，若用户判断存在多个竞争胜出的导频，选择其中一个作为竞争胜出的导频；
可选地，所述基站根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作，包括：
所述基站根据所述用户端发送的竞争胜出的导频，估计所述用户端的信道信息；
所述基站根据所述信道信息，对所述用户识别码进行解调，如果解调成功，则为所述用户端分配专属导频资源，如果解调失败，则判断所述用户端接入失败。
另一方面，提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的装置，该装置应用于电子设备，该装置包括：
发送单元，用于待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至所述基站；
确定单元，用于所述基站确定用户端发送的多个导频中的每一个导频对应的接收信号，并将接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；
判断单元，用于所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；
所述发送单元，用于如果所述用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端向所述基站发送用户识别信息；
分配单元，用于所述基站根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作。
可选地，所述发送单元，用于：
基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据所述参考信号，与所述基站完成同步；
所述用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将所述预设数量的导频依次发送至所述基站。
可选地，所述确定单元，用于：
对于所述用户端发送的多个导频中的每一个导频，所述基站确定所述导频对应的接收信号；
所述基站接收到的导频信号是所述用户端发送的多个导频所述对应接收信号的组合；
所述基站将所述接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
可选地，所述判断单元，用于：
对于所述用户端随机选择的每个导频，所述用户端将接收到的随机接入响应信息与所述导频信号进行相关运算，估算得到选择相同导频的所有用户端的功率之和，依据强用户判决准则，根据所述估算得到的功率之和以及自身的信号功率，所述用户端判断在选择所述导频的多个用户端中是否能够胜出。
可选地，所述判断单元，用于：
所述用户端计算所述功率之和除以2的商值，将所述商值与所述自身的信号功率进行比较，如果所述商值大于所述自身的信号功率，则判断竞争失败，如果所述商值小于或者等于所述自身的信号功率，则判断竞争胜出。
可选地，如果所述用户端确定不存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端接入失败。
可选地，所述用户识别信息包括用户识别码和用户端判断竞争胜出的导频；
可选地，若用户端判断存在多个竞争胜出的导频，选择其中一个作为竞争胜出的导频；
可选地，所述分配单元，用于：
所述基站根据所述用户端发送的竞争胜出的导频，估计所述用户端的信道信息；
所述基站根据所述信道信息，对所述用户识别码进行解调，如果解调成功，则为所述用户端分配专属导频资源，如果解调失败，则判断所述用户端接入失败。
另一方面，提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的系统，所述系统包括基站和用户端，其中，
所述基站用于：将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作；
所述用户端用于：待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至所述基站；所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；如果所述用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端根据所述导频向所述基站发送用户识别信息。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
上述方案中，提出了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入方法，改变了传统基于一个正交导频竞争的随机接入方案，有接入需求的用户会向基站发送多个导频。此外，本发明采用分布式策略将解决导频碰撞的问题转移至用户端，用户根据判决准则判断所选的多个导频中的每一个导频在与之竞争的其它用户中能否胜出，当多个导频中至少有一个导频竞争成功时，所述用户便可重传导频到基站完成接入。这样，通过多导频传输方式，每个用户从导频序列集合中随机选择多个导频，之后将所选的多个导频依次发送至基站，有利于提高用户接入成功率。而且，通过分布式解决导频碰撞问题，每个用户以分布式的方式检测导频碰撞并通过自身来协调，有利于小区多用户高效接入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种实施环境图；
图2是本发明实施例提供的一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法流程图；
图4是本发明实施例提供的一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法的例举示意图；
图5是本发明实施例提供的一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的装置示意图；
图6是本发明实施例提供的一种一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置，如图1所示，该实施环境可以包括多个用户端101以及基站102。多个用户端101通过无线或者有线网络与基站102连接，该多个用户端101可以是能够接入基站102的计算机设备或智能终端等。
本发明实施例提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法，该方法可以由基站与多个用户端共同实现，用户端可以是终端或服务器。如图2所示的基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法流程图，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：
步骤201、待接入的用户端随机选择多个导频，将导频依次发送至基站。
步骤202、基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
步骤203、用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频。
步骤204、如果用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则用户端向基站发送用户识别信息。
步骤205、基站根据用户端发送的用户识别信息，为用户端分配专属导频资源，用户端完成接入操作。
可选地，待接入的用户端随机选择多个导频，将所选导频依次发送至基站，包括：
基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据参考信号，与基站完成同步。
用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将选取的预设数量的导频依次发送至基站。
可选地，基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播，包括：
对于用户端发送的多个导频中的每一个导频，基站确定该导频对应的接收信号。
基站接收到的导频信号是用户端发送的多个导频对应接收信号的组合。
基站将接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
可选地，用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频，包括：
对于用户端随机选择的每个导频，用户端将接收到的随机接入响应信息与该导频进行相关运算，估算得到选择该导频的所有用户端的功率之和，依据强用户判决准则，根据估算得到的功率之和以及自身的信号功率，用户端判断在选择该导频的多个用户端中是否能够胜出。
可选地，依据强用户判决准则，根据估算得到的功率之和以及自身的信号功率，用户端判断在选择相同导频的多个用户端中是否能够胜出，包括：
用户端计算功率之和除以2的商值，将商值与自身的信号功率进行比较，如果商值大于自身的信号功率，则判断竞争失败，如果商值小于或者等于自身的信号功率，则判断竞争胜出。
可选地，方法还包括：
如果用户端确定不存在能够竞争胜出的导频，则用户端接入失败。
可选地，用户识别信息包括用户识别码和用户端判断竞争胜出的导频。
可选地，若用户端判断存在多个竞争胜出的导频，选择其中一个作为竞争胜出的导频；
可选地，基站根据用户端发送的用户识别信息，为用户端分配专属导频资源，用户端完成接入操作，包括：
基站根据用户端发送的竞争胜出的导频，估计用户端的信道信息。
基站根据信道信息，对用户识别码进行解调，如果解调成功，则为用户端分配专属导频资源，如果解调失败，则判断用户端接入失败。
本发明实施例提供了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法，该方法可以由基站与用户端共同实现，该用户端可以是终端或服务器。本发明实施例中，规定基站位于小区的中心位置，配置天线数为M，小区内共有K个单天线用户端，λp个正交归一化的可用导频序列。导频序列集合为
Figure BDA0003040427370000081
且满足
Figure BDA0003040427370000082
其中，si(i＝1,2,...,λp)是长度为λp的列向量。用户端k(1≤k≤K)与基站之间的信道为hk＝[h1,k,h2,k,...,hm,k,...,hM,k]T，其中hi,k为用户端k与基站端的第i根天线之间的信道系数，可通过大尺度衰落及小尺度衰落共同确定：
Figure BDA0003040427370000091
其中，gi,k表示用户端k与基站端的第i根天线之间服从概率密度函数为CN(0,1)的独立同分布的小尺度衰落系数，αk表示用户端k与基站之间的大尺度衰落系数，通常与阴影衰落和路径损耗相关。当基站侧天线数M趋于无穷大时，用户端k与基站之间的信道具有渐近最优传播特性，即：
Figure BDA0003040427370000092
如图3所示的基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法流程图，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：
步骤301、基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据参考信号，与基站完成同步。
一种可行的实施方式中，在初始同步阶段，基站会广播一个参考信号，每个用户端根据这个参考信号估计其大尺度衰落系数αk，并完成与基站同步。
步骤302、用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将预设数量的导频依次发送至基站。
一种可行的实施方式中，在导频传输阶段，有接入需求的用户端会向基站发送多个导频信号，多导频的上行链路帧结构如下表1所示，包含L(L＝1,2,3,...,λp)个连续的导频。具体地，用户端从导频序列集合中随机选取选取L个导频，然后将所选的L个导频依次发送至基站。
表1
Preamble 1 Preamble 2 ... Preamble L
步骤303、对于用户端发送的多个导频中的每一个导频，基站确定该导频对应的接收信号。
一种可行的实施方式中，假设上行链路随机接入帧结构的持续时间小于信道相干时间，且在信道相干时间内用户信道信息的不变，因此，对应于上行链路帧结构的第l(l＝1,2,...L)个导频，基站的接收信号
Figure BDA0003040427370000101
为：
Figure BDA0003040427370000102
其中，Ul,i表示第l个导频信号是导频
Figure BDA0003040427370000103
的所有用户集合，i＝1,2,...,λp；wk为用户端的发射功率；hk∈CM×1表示用户端k与基站之间的信道；
Figure BDA0003040427370000104
表示si的转置；
Figure BDA0003040427370000109
表示均值为0，元素方差为σ2的加性高斯白噪声。
步骤304、基站将多个导频对应接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
一种可行的实施方式中，考虑L个导频，基站将
Figure BDA0003040427370000105
作为随机接入响应信息向小区内用户广播。
步骤305、对于用户端随机选择的每个导频，用户端将接收到的随机接入响应信息与导频进行相关运算，估算得到选择相同导频的所有用户端的功率之和。
一种可行的实施方式中，假设用户k第l个导频为si，Yl与与导频序列si进行互相关运算，可以得到选择该导频的所有用户端的信道信息之和yl,i∈CM×1为：
Figure BDA0003040427370000106
当天线数M趋于无穷大时，可得：
Figure BDA0003040427370000107
其中，γl,i为上行链路帧结构中第l个导频信号相同的所有用户端的功率之和，σ2噪声方差。
然后，用户利用上式估计选择相同导频序列的所有用户功率之和：
Figure BDA0003040427370000108
其中，max(·)表示取最大值操作，
Figure BDA00030404273700001010
表示取输入数据的实部。
步骤306、依据强用户判决准则，根据估算得到的功率之和以及自身的信号功率，用户端判断在选择相同导频的多个用户端中是否能够胜出。
可选地，用户端计算功率之和除以2的商值，将商值与自身的信号功率进行比较，如果商值大于自身的信号功率，则判断竞争失败，如果商值小于或者等于自身的信号功率，则判断竞争胜出。
强用户判决准则可表述为：
当
Figure BDA0003040427370000111
判断竞争胜出；
当
Figure BDA0003040427370000112
判断竞争失败；
其中，Tk表示用户竞争成功这一事件，Fk表示用户竞争失败这一事件。用户k自身的信号功率为wkαkλp，其中，wk为用户k的发射功率，αk表示大尺度衰落系数，λp表示正交归一化可用导频序列的数目。
步骤307、如果用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则用户端向基站发送用户识别信息。
其中，用户识别信息包括用户识别码和用户端判断竞争胜出的导频；若用户端判断存在多个竞争胜出的导频，选择其中一个作为竞争胜出的导频。
步骤308、基站根据用户端发送的竞争胜出的导频，估计用户端的信道信息。
步骤309、基站根据信道信息，对用户识别码进行解调，如果解调成功，则为用户端分配专属导频资源，如果解调失败，则判断用户端接入失败。
步骤310、如果用户端确定不存在能够竞争胜出的导频，则用户端接入失败。
一种可行的实施方式中，基站在再次接收到竞争胜出的用户端的导频信号后，估计该用户的信道信息；利用估计的信道信息解调用户识别码；若解调成功，则为该用户端分配专属导频资源，具体地，可以是一个导频所对应一个资源块，以便完成后续的数据传输。若解调失败，则判断该用户端接入失败。
以K＝3，λp＝4，L＝2为例，对本发明所述的基于多导频的上行多用户端随机接入方案进行举例说明。如图4所示，当前有3个接入用户端，UE1第1个导频选择s1，第2个导频选择s2；UE2第1个导频选择s2，第2个导频选择s3；UE3第1个导频选择s2，第2个导频仍然选择s2。当3个接入用户端将所选的导频依次发送到基站时，UE2和UE3选择的第1个导频s2发生碰撞，UE1和UE3选择的第2导频s2发生碰撞。对于第1个导频，UE2和UE3需要竞争s2时，假设公式(6)中
Figure BDA0003040427370000121
的取值分别为
Figure BDA0003040427370000122
和
Figure BDA0003040427370000123
若
Figure BDA0003040427370000124
且
Figure BDA0003040427370000125
则表明对于第1个导频，UE2竞争导频s2成功，UE3竞争导频s2失败；反之，UE2竞争导频s2失败，UE3竞争导频s2成功。对于第2个导频，UE1和UE3需要竞争s2，假设公式(6)中
Figure BDA0003040427370000126
的取值分别为
Figure BDA0003040427370000127
和
Figure BDA0003040427370000128
若
Figure BDA0003040427370000129
且
Figure BDA00030404273700001210
则表明对于第2个导频，UE1竞争导频s2成功，UE3竞争导频s2失败；反之，UE1竞争导频s2失败，UE3竞争导频s2成功。当用户端的第1个导频和第2个导频至少有一个竞争成功时，便可重传竞争成功的导频完成后续传输。
本发明实施例中，提出了一种基于多导频的上行多用户端随机接入方法，改变了传统基于一个正交导频竞争的随机接入方案，有接入需求的用户会向基站发送多个导频。此外，本发明采用分布式策略将解决导频碰撞的问题转移至用户端，用户根据判决准则分别判断所选的多个导频中能否在与之竞争同一导频的用户中胜出，当多个导频中至少有一个导频竞争成功时，该用户便可重传导频成功接入到基站。这样，通过多导频传输方式，每个用户从导频序列集合中随机选择多个导频，之后将所选的多个导频依次发送至基站，有利于提高用户接入成功率。而且，通过分布式解决导频碰撞问题，每个用户以分布式的方式检测导频碰撞并通过自身来协调，有利于小区多用户高效接入。
图5是根据一示例性实施例示出的一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的装置框图。参照图5，该装置包括发送单元510、确定单元520、判断单元530、分配单元540。
发送单元510，用于待接入的用户端随机选择多个导频，将所选导频依次发送至基站；
确定单元520，用于基站确定用户端发送的多个导频中的每一个导频对应的接收信号，并将接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；
判断单元530，用于用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；
发送单元510，用于如果用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则用户端向基站发送用户识别信息；
分配单元540，用于基站根据用户端发送的用户识别信息，为用户端分配专属导频资源，用户端完成接入操作。
可选地，发送单元510，用于：
基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据参考信号，与基站完成同步；
用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将预设数量的导频依次发送至基站。
可选地，确定单元520，用于：
对于用户端发送的多个导频中的每一个导频，基站确定该导频对应的接收信号；
基站接收到的导频信号是用户端发送的多个导频对应接收信号的组合。
基站将接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
可选地，判断单元530，用于：
对于用户端随机选择的每个导频，用户端将接收到的随机接入响应信息与该导频进行相关运算，估算得到选择该导频的所有用户端的功率之和，依据强用户判决准则，根据估算得到的功率之和以及自身的信号功率，用户端判断在选择该导频的多个用户端中是否能够胜出。
可选地，判断单元530，用于：
用户端计算功率之和除以2的商值，将商值与自身的信号功率进行比较，如果商值大于自身的信号功率，则判断竞争失败，如果商值小于或者等于自身的信号功率，则判断竞争胜出。
可选地，如果用户端确定不存在能够竞争胜出的导频，则用户端判断接入失败。
可选地，用户识别信息包括用户识别码和用户端判断竞争胜出的导频；
可选地，若用户端判断存在多个竞争胜出的导频，选择其中一个作为竞争胜出的导频；
可选地，分配单元540，用于：
基站根据用户端发送的竞争胜出的导频，估计用户端的信道信息；
基站根据信道信息，对用户识别码进行解调，如果解调成功，则为用户端分配专属导频资源，如果解调失败，则判断用户端接入失败。
本发明实施例中，提出了一种基于分布式多导频的多用户端随机接入方法，改变了传统基于一个正交导频竞争的随机接入方案，有接入需求的用户会向基站发送多个导频。此外，本发明采用分布式策略将导频碰撞问题转移至用户端，用户根据判决准则分别判断所选的多个导频中能否在与之竞争同一导频的用户中胜出，当多个导频中至少有一个导频竞争成功时，该用户便可重传导频成功接入到基站。这样，通过多导频传输方式，每个用户从导频序列集合中随机选取多个导频，之后将所选的多个导频依次发送至基站，有利于提高用户接入成功率。而且，通过分布式解决导频碰撞问题，每个用户以分布式的方式检测导频碰撞并通过自身来协调，有利于小区多用户高效接入。
图6是本发明实施例提供的一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的系统结构示意图，该系统600包括用户端610以及基站620，其中：
用户端610用于：待接入的用户端随机选择多个导频，将所选导频依次发送至基站；用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；如果用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则用户端根据导频向基站发送用户识别信息。
基站620用于：将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；根据用户端发送的用户识别信息，为用户端分配专属导频资源，用户端完成接入操作。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述基于舌象临症图像的中医舌态鉴别的方法。例如，所述计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法，其特征在于，所述方法包括：
待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至基站；
所述基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；
所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；
如果所述用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端向所述基站发送用户识别信息；
所述基站根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作；
其中，所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频，包括：
对于所述用户端随机选择的每个导频，所述用户端将接收到的随机接入响应信息与所述导频进行相关运算，估算得到选择所述导频的所有用户端的功率之和，依据强用户判决准则，所述用户端根据所述功率之和以及自身的信号功率，判断在选择所述导频的多个用户端中能否胜出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至所述基站，包括：
基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据所述参考信号，与所述基站完成同步；
所述用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将选取的预设数量的导频依次发送至所述基站。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播，包括：
对于所述用户端发送的多个导频中的每一个导频，所述基站确定所述导频对应的接收信号；
所述基站接收到的导频信号是所述用户端发送的多个导频对应的所述接收信号的组合；
所述基站将所述接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据强用户判决准则，根据所述估算得到的功率之和以及自身的信号功率，所述用户端判断在选择所述导频的多个用户端中是否能够胜出，包括：
所述用户端计算所述功率之和除以2的商值，将所述商值与所述自身的信号功率进行比较，如果所述商值大于所述自身的信号功率，则判断竞争失败，如果所述商值小于或者等于所述自身的信号功率，则判断竞争胜出。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述用户端确定不存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端接入失败。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户识别信息包括用户识别码和用户端判断竞争胜出的导频；
所述基站根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作，包括：
所述基站根据所述用户端发送的竞争胜出的导频，估计所述用户端的信道信息；
所述基站根据所述信道信息，对所述用户识别码进行解调，如果解调成功，则为所述用户端分配专属导频资源，如果解调失败，则判断所述用户端接入失败。
7.一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的装置，其特征在于，所述装置包括：
发送单元，用于待接入的用户端随机选择多个导频，将所述导频依次发送至基站；
确定单元，用于所述基站将接收到的导频信号作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播；
判断单元，用于所述用户端根据接收到的随机接入响应信息以及自身的信号功率，判断随机选择的多个导频中，是否存在能够竞争胜出的导频；
所述发送单元，用于如果所述用户端确定存在能够竞争胜出的导频，则所述用户端向所述基站发送用户识别信息；
分配单元，用于所述基站根据所述用户端发送的用户识别信息，为所述用户端分配专属导频资源，所述用户端完成接入操作；
其中，判断单元，进一步用于：
对于所述用户端随机选择的每个导频，所述用户端将接收到的随机接入响应信息与所述导频进行相关运算，估算得到选择所述导频的所有用户端的功率之和，依据强用户判决准则，所述用户端根据所述功率之和以及自身的信号功率，判断在选择所述导频的多个用户端中能否胜出。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述发送单元，用于：
基站周期性广播参考信号，待接入的用户端根据所述参考信号，与所述基站完成同步；
所述用户端从预设的导频序列集合中随机选择预设数量的导频，并将所述预设数量的导频依次发送至所述基站。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于：
对于所述用户端发送的多个导频中的每一个导频，所述基站确定所述导频对应的接收信号；
所述基站接收到的导频信号是所述用户端发送的多个导频对应的所述接收信号的组合；
所述基站将所述接收信号的组合作为随机接入响应信息，向小区内用户端进行广播。
CN202110455672.1A 2021-04-26 2021-04-26 一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置 Active CN113099549B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110455672.1A CN113099549B (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110455672.1A CN113099549B (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113099549A CN113099549A (zh) 2021-07-09
CN113099549B true CN113099549B (zh) 2022-07-19

Family

ID=76680132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110455672.1A Active CN113099549B (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113099549B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113966010A (zh) * 2021-11-18 2022-01-21 北京科技大学 一种基于多导频的上行多用户随机接入方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108023700A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 中兴通讯股份有限公司 一种导频参数的反馈、配置方法及装置、用户终端、基站
CN109845164A (zh) * 2016-10-13 2019-06-04 杜塞尔多夫华为技术有限公司 用于分配导频序列的基站和方法
CN111901081A (zh) * 2020-01-16 2020-11-06 中兴通讯股份有限公司 数据传输方法、装置、第一通信节点和第二通信节点
CN111901889A (zh) * 2020-07-13 2020-11-06 北京科技大学 一种分布式上行多用户随机接入方法
CN112218366A (zh) * 2020-10-10 2021-01-12 北京科技大学 一种分布式上行多用户随机接入方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8325697B2 (en) * 2009-10-13 2012-12-04 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for selecting and transmitting pilots

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109845164A (zh) * 2016-10-13 2019-06-04 杜塞尔多夫华为技术有限公司 用于分配导频序列的基站和方法
CN108023700A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 中兴通讯股份有限公司 一种导频参数的反馈、配置方法及装置、用户终端、基站
CN111901081A (zh) * 2020-01-16 2020-11-06 中兴通讯股份有限公司 数据传输方法、装置、第一通信节点和第二通信节点
CN111901889A (zh) * 2020-07-13 2020-11-06 北京科技大学 一种分布式上行多用户随机接入方法
CN112218366A (zh) * 2020-10-10 2021-01-12 北京科技大学 一种分布式上行多用户随机接入方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Enhanced Random Access for Massive-Machine-Type Communications》;Byung-Hyun Lee等;《IEEE Internet of Things Journal》;20201116;全文 *
大规模无线网络的导频功率分配研究;淡战平;《电子测量与仪器学报》;20191215(第12期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113099549A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3395117B1 (en) Listen before talk channel access procedure for uplink laa
US11553529B2 (en) Methods and apparatuses for determining and configuring a time-frequency resource, in the random access process
CN108401297B (zh) 随机接入方法及终端设备
US10292182B2 (en) Listen before talk channel access procedure for uplink LAA
US10492198B2 (en) Uplink access method, device, and terminal, and base station
CN109245807B (zh) 上行多用户数据传输方法及上行多用户输入输出系统
KR101805560B1 (ko) 채널 액세스를 위한 방법, 장치 및 시스템
CN111901889B (zh) 一种分布式上行多用户随机接入方法
CN103458528A (zh) 基于竞争的随机接入方法及设备
CN107409348A (zh) 用于处理接入信息的方法、网络节点和无线设备
KR20160142054A (ko) 랜덤 액세스 처리 방법 및 그 장치
CN106455087A (zh) 竞争资源确定方法及装置
US9775117B1 (en) Dynamic clear channel assessment
CN108289329A (zh) 随机接入的方法及基站设备、用户设备
CN114830801A (zh) 频域中具有被共享的txop的obss中的协调站
CN108282902B (zh) 随机接入方法、基站和用户设备
CN113099549B (zh) 一种基于分布式多导频的多用户端随机接入的方法及装置
CN112218366B (zh) 一种分布式上行多用户随机接入方法
US10873960B2 (en) Method and apparatus for scheduling stations
KR20150019651A (ko) 가상 셀 네트워크 시스템에서 랜덤 억세스 방법 및 장치
CN112804761B (zh) 一种基于多导频的上行多用户端随机接入的方法及装置
CN113382481A (zh) 一种基于导频叠加的分布式随机接入方法
CN107431954A (zh) 数据传输方法和装置
CN116056220A (zh) 用于选择性衰落的资源单元指派
Alavikia et al. Pool resource management based on early collision detection in random access of massive MTC over LTE

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant