基于 OFDM 的大规模免授权接入的统计设备活跃检测
信息论
2022-01-03 v1 信号处理
math.IT
摘要
现有关于免授权接入的工作（提出用于支持物联网(IoT)的大规模机器类通信(mMTC)）主要集中于平坦衰落下的窄带系统。然而，对于频率选择性衰落下宽带系统的大规模免授权接入知之甚少。本文研究频率选择性衰落下宽带系统中的大规模免授权接入。首先，我们提出一种基于正交频分复用(OFDM)的大规模免授权接入方案。然后，我们给出接收导频信号的两种不同但等价的模型，它们对设计基于 OFDM 的大规模免授权接入的各种设备活跃检测与信道估计方法至关重要。一种直接对实际设备的接收信号建模，另一种可解释为虚拟设备的信号模型。接下来，基于这两种信号模型，我们研究频率选择性 Rayleigh 衰落下的统计设备活跃检测。我们首先将设备活跃性建模为未知确定性量，并提出三种基于最大似然(ML)估计的设备活跃检测方法，其检测精度与计算时间各异。我们还将设备活跃性建模为具有已知联合分布的随机变量，并提出三种基于最大后验概率(MAP)估计的设备活跃性方法，进一步提升了相应基于 ML 估计方法的精度。在设计与分析这些方法时应用了优化技术与矩阵分析。最后，数值结果表明，所提统计设备活跃检测方法在频率选择性 Rayleigh 衰落下优于现有的当前最优设备活跃检测方法。
引用
@article{arxiv.2112.15354,
title = {Statistical Device Activity Detection for OFDM-based Massive Grant-Free Access},
author = {Yuhang Jia and Ying Cui and Wuyang Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15354},
year = {2022}
}
备注
30 pages, 7 figures, be submitted to IEEE Transactions on WIreless Communications