LEO 卫星通信中基于大规模 MIMO-OTFS 的随机接入
信号处理
2022-08-10 v3 信息论
math.IT
摘要
本文研究免授权随机接入系统中的联合信道估计与设备活跃检测，其中大量物联网设备意图以突发方式与低地球轨道卫星通信。此外，采用正交时频空（OTFS）调制的大规模多输入多输出（MIMO）来对抗星地链路的动态性。我们首先分析了同时存在大时延与多普勒频移时单输入单输出 OTFS 的输入输出关系，并将其扩展至基于大规模 MIMO-OTFS 的免授权随机接入。接着，通过挖掘信道在时延-多普勒-角度域的稀疏性，提出了一种具有稀疏贝叶斯学习与无协方差方法的二维模式耦合层次先验（TDSBL-CF）用于信道估计。然后，通过计算估计信道的能量来检测活跃设备。最后，提出结合稀疏贝叶斯学习与二维卷积的广义近似消息传递算法（ConvSBL-GAMP）以降低 TDSBL-CF 算法的计算量。仿真结果表明所提算法优于传统方法。
引用
@article{arxiv.2202.13058,
title = {Random Access with Massive MIMO-OTFS in LEO Satellite Communications},
author = {Boxiao Shen and Yongpeng Wu and Jianping An and Chengwen Xing and Lian Zhao and Wenjun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.13058},
year = {2022}
}
备注
This paper has been accepted by IEEE JSAC Special Issue on Antenna Array Enabled Space/Air/Ground Communications and Networking