面向海量随机接入的无小区物联网的两阶段信道估计方法
信息论
2021-09-29 v1 网络与互联网体系结构
信号处理
math.IT
摘要
我们研究了具有海量随机接入的无小区物联网（IoT）网络中的活跃性检测与信道估计问题。在每个时隙中，仅有部分设备处于活跃状态，并使用非正交随机导频序列与邻近的接入点（AP）进行通信。不同于蜂窝网络中的集中式处理，无小区物联网中的活跃性检测与信道估计由于分布式和以用户为中心的架构而更具挑战性。我们提出了一种两阶段方法来检测设备的随机活跃性并估计其信道状态。在第一阶段，每个设备的活跃性由其相邻 AP 基于矢量近似消息传递（Vector AMP）算法联合检测。在第二阶段，每个 AP 基于检测到的活跃性使用线性最小均方误差（LMMSE）方法重新估计信道，以提高信道估计精度。我们推导了典型设备的活跃性检测错误概率与均方信道估计误差的闭式表达式。最后，我们从覆盖概率的角度分析了整个无小区物联网网络的性能。仿真结果验证了所推导的闭式表达式，并表明无小区物联网在覆盖概率方面显著优于共址大规模 MIMO 和小小区方案。
引用
@article{arxiv.2109.13450,
title = {Two-Stage Channel Estimation Approach for Cell-Free IoT With Massive Random Access},
author = {Xinhua Wang and Alexei Ashikhmin and Zhicheng Dong and Chao Zhai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13450},
year = {2021}
}