【摘要】：未來5G無線通信系統(tǒng)中,海量連接(MMC,Massive Machine Communication)將是其中一個非常重要的場景。而使用低成本、低功耗終端來實(shí)現(xiàn)海量連接是關(guān)鍵也是其面臨的主要挑戰(zhàn)。本文提出一種新的非正交接入方案:多用戶共享接入(MUSA,Multi-User Shared Access)。MUSA是一種基于相對很短的復(fù)數(shù)域多元碼(序列)的非正交多址接入方案,可以高效地工作在"免調(diào)度"的上行接入模式中,并能進(jìn)一步簡化上行接入的其他流程,特別適合低成本、低功耗實(shí)現(xiàn)海量連接。
【圖文】：

有足夠多的低互相關(guān)碼，如果放寬條件，則更多。而兩者都使用干擾消除技術(shù)，但NOMA不適合免調(diào)度場景，MUSA適合免調(diào)度場景（利用隨機(jī)性和碼域維度）。最后，在免調(diào)度場景下，NOMA的分集增益不如MUSA。3MUSA蒙特卡羅仿真本仿真通過對低成本、低功耗海量連接系統(tǒng)的一些主要特征如免調(diào)度、免功控、高過載率等進(jìn)行抽象建模，來定量評估MUSA上行接入的性能。其中，MUSA采用的復(fù)數(shù)擴(kuò)展序列的實(shí)部與虛部的取值均來自于三元集合{-1,0,1}。另外，關(guān)于過載率的定義，例如，對于L長的擴(kuò)展序列，300%的過載率意味著有3L個用戶在圖1MUSA上行接入方案圖2三元復(fù)序列元素星座圖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)·29·

嘈鄧竊?G海量連接這樣的系統(tǒng)需求下，系統(tǒng)過載率往往是比較大的，在大過載率的情況下，采用長PN序列所導(dǎo)致的SIC過程是非常復(fù)雜和低效的。MUSA上行使用特別的復(fù)數(shù)域多元碼（序列）來作為擴(kuò)展序列，此類序列即使很短時（如長度為8，甚至4時），也能保持相對較低的互相關(guān)。例如，其中一類MUSA復(fù)數(shù)擴(kuò)展序列，其序列中每一個復(fù)數(shù)的實(shí)部\虛部取值于一個多元實(shí)數(shù)集合。甚至一種非常簡單的MUSA擴(kuò)展序列，其元素的實(shí)部\虛部取值于一個簡單三元集合{-1,0,1}，也能取得相當(dāng)優(yōu)秀的性能。該簡單序列中元素相應(yīng)的星座圖如圖2所示。正因?yàn)镸USA復(fù)數(shù)域多元碼的優(yōu)異特性，再結(jié)合先進(jìn)的SIC接收機(jī)，MUSA可以支持相當(dāng)多的用戶在相同的時頻資源上共享接入。值得指出的是，這些大量共享接入的用戶都可以通過隨機(jī)選取擴(kuò)展序列，，然后將其調(diào)制符號擴(kuò)展到相同時頻資源的方式來實(shí)現(xiàn)。從而MUSA可以讓大量共享接入的用戶想發(fā)就發(fā)，不發(fā)就深度睡眠，而并不需要每個接入用戶先通過資源申請、調(diào)度、確認(rèn)等復(fù)雜的控制過程才能接入。這個免調(diào)度過程在海量連接場景尤為重要，能極大減輕系統(tǒng)的信令開銷和實(shí)現(xiàn)難度。同時，MUSA可以放寬甚至免除嚴(yán)格的上行同步過程，只需要實(shí)施簡單的下行同步。最后，存在遠(yuǎn)近效應(yīng)時，MUSA還能利用不同用戶到達(dá)SNR的差異來提高SIC分離用戶數(shù)據(jù)的性能。即也能如傳統(tǒng)功率域NOMA那樣，將“遠(yuǎn)近問題”轉(zhuǎn)化為“遠(yuǎn)近增益”。從另一角度看，這樣可以減輕甚至免除嚴(yán)格的閉環(huán)功控過程。所有這些為低成本低功耗實(shí)現(xiàn)海量連接提供了堅(jiān)實(shí)的基矗上面從5G海量連接的角度對比了MUSA和傳統(tǒng)CDMA技術(shù)，下面同樣地從5G海量連接的角度看MUSA和傳統(tǒng)功率域非正交接入（NOMA）的一些比較：首先，NOMA不需要擴(kuò)頻，而MUSA上行非正交擴(kuò)頻即使實(shí)部和虛
【作者單位】： 中興通訊股份有限公司;
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2539320