5、大规模MIMO系统中免授权大规模接入技术研究

大规模MIMO系统中免授权大规模接入技术研究

1. 大规模MIMO系统接入方法概述

在大规模MIMO系统中，为了实现设备的大规模接入，研究人员探索了新的方法。这些方法主要利用设备的零星流量以及大规模MIMO信道的虚拟角域稀疏性，从而显著降低接入延迟。

在空间域中，信道矩阵的空频结构化稀疏性有助于提升设备活动检测（AUD）性能；而在角域中，信道矩阵的角频结构化稀疏性则对信道估计（CE）性能的提升有帮助。然而，仅利用空间域或仅利用角域信道模型的联合AUD和CE方案，无法充分发挥大规模MIMO系统中大规模接入的稀疏特性。因此，提出了Turbo - GMMV - AMP算法，该算法通过交替基于空间域信道模型进行AUD和基于角域信道模型进行CE，实现了显著的性能提升。此外，对于实际系统中活动设备数量未知的情况，提出的基于压缩感知（CS）的自适应AUD和CE方案能够调整时隙开销，以实现超可靠、低延迟的大规模接入。

2. 无蜂窝大规模MIMO系统中的免授权大规模接入

2.1 背景与问题提出

功率受限的物联网设备通常分布在广阔区域，多个基站（BS）需合作以提供更好的覆盖并节省设备的发射功率。与单基站场景的大规模接入不同，多基站场景带来了“多小区大规模接入”或“拥挤大规模MIMO系统的随机接入”等新问题。传统网络架构中，每个基站独立对其所在小区的设备进行AUD和CE，并将小区间干扰视为噪声，这使得小区间干扰成为可靠大规模接入的严重限制因素。而有前景的无蜂窝大规模MIMO网络为大规模接入带来了新机遇，该网络将大规模MIMO基站视为接入点（AP），部署在广阔区域为大量物联网设备服务，且这些AP连接到一个或多个处理单元进行联合信号处理，从而避免了小区间干扰