[发明专利]一种分布式上行多用户随机接入方法

权利要求书

1.一种分布式上行多用户随机接入方法，其特征在于，包括：

有接入需求的用户从导频序列集合中随机选取一个导频序列发送至基站，向基站发起接入请求；

发起接入请求的用户根据基站广播的与用户的比例公平指数相关联的偏移量调整标准对自身偏移量作相应地调整，在自身信号功率的基础上添加调整后的偏移量后，根据强用户判决准则判断自身能否在竞争同一导频序列的用户中胜出，竞争胜出的用户将所选的导频序列重新发送至基站；

基站根据接收到的二次导频信息估计信道信息解调用户识别码，并为解调成功的用户分配专属导频资源；

其中，在发起接入请求的用户根据基站广播的与用户的比例公平指数相关联的偏移量调整标准对自身偏移量作相应地调整，在自身信号功率的基础上添加调整后的偏移量后，根据强用户判决准则判断自身能否在竞争同一导频序列的用户中胜出，竞争胜出的用户将所选的导频序列重新发送至基站之前，所述方法还包括：

基站根据接收到的导频信号得到归一化下行导频信号，并将其作为随机接入响应信息广播至小区内各用户；

所述基站根据接收到的导频信号得到归一化下行导频信号，并将其作为随机接入响应信息广播至小区内各用户包括：

基站将接收到的导频信号Y与导频序列集合中的任意一个导频序列进行互相关运算，得到选择该导频序列的所有用户的信道信息之和y_i；

基站通过将y_i归一化得到归一化下行导频信号W，并将其作为随机接入响应信息广播至小区内用户；

其中，基站接收到的导频信号Y表示为：

其中，U_i表示选择导频序列P_i的用户集合，i＝1,2,...,λ_p，λ_p表示正交归一化可用导频序列的数目；w_k为用户k的发射功率；h_k表示用户k与基站之间的信道；表示P_i的转置；Z为加性高斯白噪声向量；

选择导频序列P_i的所有用户的信道信息之和y_i表示为：

其中，表示P_i的共轭，Z_i表示加性高斯白噪声向量；

归一化下行导频信号W表示为：

其中，表示P_i的转置；

其中，所述发起接入请求的用户根据基站广播的与用户的比例公平指数相关联的偏移量调整标准对自身偏移量作相应地调整，在自身信号功率的基础上添加调整后的偏移量后，根据强用户判决准则判断自身能否在竞争同一导频序列的用户中胜出，竞争胜出的用户将所选的导频序列重新发送至基站包括：

用户k将接收到的随机接入响应信息与其选取的导频序列P_i进行相关运算，得到互相关运算的结果Q_k；

根据得到的Q_k，估计选择相同导频序列P_i的所有用户的信道信息之和

用户k根据基站广播的与用户的比例公平指数相关联的偏移量调整标准对自身偏移量ξ(m_k)作相应地调整；其中，m_k表示用户k的比例公平指数，ξ(m_k)是一个与m_k有关的偏移量，ξ(m_k)由基站广播的偏移量调整标准确定；

用户k在自身信号功率基础上添加偏移量ξ(m_k)后根据强用户判决准则判断自身是否竞争胜出，其中，强用户判决准则由w_kα_kλ_p+ξ(m_k)和共同确定，α_k表示用户k与基站之间的大尺度衰落系数；

竞争胜出的用户将所选的导频序列重新发送至基站；

其中，基站根据限制因素制定多个不同的与用户的比例公平指数相关联的偏移量调整标准，其中，所述限制因素包括：接入场景、时间变化快慢中的一个或多个因素；

当基站向某一个小区广播其中一个偏移量调整标准时，该小区内各用户从基站广播的偏移量调整标准中查找自身m_k所对应的偏移量ξ(m_k)；

其中，基站广播的关于ξ(m_k)的调整标准都呈现统一的规律：当m_k的值增加时，ξ(m_k)向正向偏移；当m_k的值减小时，ξ(m_k)向负向偏移；

其中，强用户判决准则为：

若满足T_k:则用户k竞争胜出，用户k将所选的导频序列P_i重新发送至基站；其中，T_k表示用户竞争胜出这一事件；

若满足F_k:则用户k竞争失败，随机接入失败；其中，F_k表示用户竞争失败这一事件；

其中，所述二次导频信息包括：用户识别码和竞争胜出的用户重新发送到基站的导频序列；

所述基站根据接收到的二次导频信息估计信道信息解调用户识别码，并为解调成功的用户分配专属导频资源包括：

基站再次接收到竞争胜出用户的导频序列后，估计该用户的信道信息；

利用估计的信道信息解调用户识别码；

若解调成功，则为该用户分配专属导频资源，以便完成后续的数据传输；

若解调失败，则该用户接入失败。