非地面网络中的随机接入过程：从理论到实践
信号处理
2021-06-30 v1
摘要
非地面网络（NTNs）在过去几年中已成为一个引人注目的概念，并被视为下一代移动通信系统的基石。尽管为未来开辟了新的市场机遇与用例，NTN 信道上信号传播引起的新型损伤损害了当前蜂窝标准的若干过程。首先且受影响最重要的过程之一是随机接入（RA）过程，它主要用于在若干标准（如第四代和第五代移动通信（4 & 5G）以及窄带物联网（NB-IoT））中实现用户间上行同步。本工作中，我们分析了通信链路中显著增加的时延对 RA 过程带来的挑战，并提出了克服这些挑战的新方案。在考虑文献中已有方案的同时，提供了对各种方案的权衡分析。为拓宽适用面，我们保持分析的一般性，面向 4G、5G 和 NB-IoT 系统，因为这些技术间的 RA 过程几乎相同。最后但同样重要的是，我们更进一步，在由开放空口（OAI）实现的用户与基站以及模拟信号传播时延的硬件 NTN 信道组成的实验装置中验证了我们的技术。本工作搭建的实验室测试平台不仅使我们能验证各种方案，还在识别文献中此前未处理的新型挑战方面发挥了关键作用。最后，给出了 NTN 上 RA 过程的一项重要关键性能指标（KPI），即单个用户与基站建立连接所需的时间。
引用
@article{arxiv.2106.15439,
title = {Random Access Procedure over Non-Terrestrial Networks: From Theory to Practice},
author = {O. Kodheli and A. Astro and J. Querol and M. Gholamian and S. Kumar and N. Maturo and S. Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15439},
year = {2021}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE Access for possible publication