基于OTFS的GNSS独立运行随机接入方案用于非地面网络

本文研究了无全球导航卫星系统（GNSS）支持的非地面网络（NTN）中的随机接入过程。在此类场景中，定位不确定性可达数公里，直接影响用户设备采用的开环补偿机制。为确保由此产生的时间和载波频率偏移可由网络处理，标准化随机接入信号设计和检测方案的鲁棒性必须得到增强。为扩展无线接入能力，将相同的Zadoff-Chu（ZC）序列串联，然后调制为正交时频空间（OTFS）调制。由于基于OTFS的随机接入信号的特定特性，接收序列被相干组合，从而最大化期望信号强度。此外，所提出的前导码最小化了循环前缀（CP）传输的开销。在再生低地球轨道（LEO）卫星场景中的数值评估表明，尽管存在显著的定位误差，所提出的基于OTFS的随机接入设计在峰值平均功率比（PAPR）和漏检概率（MDP）方面达到了与基于OFDM的解决方案相当的水平，同时改善了频谱约束并降低了开销。这些结果表明，所提出的基于OTFS的随机接入设计为GNSS独立的NTN接入提供了一种鲁棒且频谱高效的OFDM替代方案。