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无源多址接入:大规模随机接入的编码范式

信息论 2024-08-20 v1 math.IT

摘要

本文是对无源多址接入 (UMAC) 协议领域的教程式介绍。我们首先对随机接入协议的演变进行了历史性综述,特别关注无协调用户共享无线广播信道的情形。接下来,我们强调了 UMAC 模型带来的视角转变,其中物理层和介质接入层的协议协同合作,从而将随机接入重新框定为一种新颖的编码理论问题。到目前为止,已经涌现了大量 UMAC 协议(编码),需要我们在此提出一种分类方法。虽然某些随机接入方案需要对物理层进行根本性改变,但其他方案可以在对现有行业标准进行最小改动的情况下实现。作为一个例子,我们讨论了对 5GNR Release 16 随机接入信道的简单修改,该修改基于 UMAC 理论,能够显著提高具有中等数量同时用户的系统的能效(例如,105010-50 个用户获得 5105-10 dB 增益),并且能够处理大量用户,这是现有技术完全无法企及的。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.09874,
  title  = {Unsourced Multiple Access: A Coding Paradigm for Massive Random Access},
  author = {Gianluigi Liva and Yury Polyanskiy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09874},
  year   = {2024}
}

备注

Proceedings of the IEEE, accepted for publication