面向无人机辅助大规模物联网接入的联合活跃性与盲信息检测
信息论
2022-01-04 v2 信号处理
math.IT
摘要
免授权非相干索引调制 (NC-IM) 近来被视为一种高效的大规模接入方案，用于使成本和能量受限的物联网 (IoT) 设备传输小数据包。本文研究了将免授权 NC-IM 方案与正交频分复用相结合，应用于基于无人机 (UAV) 的大规模物联网接入。具体而言，每个设备被分配一个唯一的非正交签名序列码本。每个活跃设备在给定时频资源中通过其签名序列的索引调制信息，发送其一个签名序列。对于部署在基于 UAV 的空中基站 (BS) 上的小规模多输入多输出 (MIMO)，通过联合利用空-时-频域设备活跃性，我们提出了一种计算高效的空-时-频联合活跃性与盲信息检测 (JABID) 算法，其检测性能显著提升。此外，对于部署在空基 BS 上的大规模 MIMO，通过利用虚拟角度域信道的稀疏性，我们提出了一种基于角度域的 JABID 算法，以在降低接入时延的同时改善系统性能。另外，针对高移动性 IoT 设备和/或 UAV 的情况，我们为所提 JABID 算法引入了一种时频扩频传输 (TFST) 策略，以对抗双选择性衰落信道。最后，大量仿真结果验证了所提算法及 TFST 策略相对于已知最先进算法的优越性。
引用
@article{arxiv.2112.14209,
title = {Joint Activity and Blind Information Detection for UAV-Assisted Massive IoT Access},
author = {Li Qiao and Jun Zhang and Zhen Gao and Dezhi Zheng and Md. Jahangir Hossain and Yue Gao and Derrick Wing Kwan Ng and Marco Di Renzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14209},
year = {2022}
}
备注
Accepted by IEEE JSAC special issue on Next Generation Multiple Access. The codes and some other materials about this work will soon be available at http://gaozhen16.github.io/