频率选择性瑞利衰落下大规模免授权接入的设备活跃检测
信息论
2022-01-04 v1 math.IT
摘要
频率选择性衰落下大规模免授权接入的设备活跃检测与信道估计一直是一个悬而未决的问题。本文旨在应对该挑战。具体而言，我们提出了一种基于正交频分复用（OFDM）的大规模免授权接入方案，适用于含一个 M 天线基站（BS）、N 个单天线物联网（IoT）设备和 P 条信道抽头（channel tap）的宽带系统。我们在频率选择性瑞利衰落下获得了接收导频信号的两种不同但等价的模型。基于每种模型，我们将设备活跃检测表述为非凸最大似然估计（MLE）问题，并提出一种利用最优技术的迭代算法以获得驻点。所提出的两种基于 MLE 的方法具有相同的计算复杂度阶 O(NPL^2)，与 M 无关，并在 P=1 时退化为现有的基于 MLE 的设备活跃检测方法。基于推导的接收导频信号模型之一，可将常规信道估计方法直接用于频率选择性瑞利衰落下被检测活跃设备的信道估计。数值结果表明，这两种所提方法具有不同的最优系统参数，并相互补充，为频率选择性瑞利衰落下免授权大规模接入提供有前景的设备活跃检测设计。
引用
@article{arxiv.2201.00015,
title = {Device Activity Detection for Massive Grant-Free Access Under Frequency-Selective Rayleigh Fading},
author = {Yuhang Jia and Ying Cui and Wuyang Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00015},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 2 figures, be accepted in 2021 IEEE GLOBECOM. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2112.15354