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龙图腾网获悉南京邮电大学申请的专利基于多功率电平-多前导的mMTC免授权随机接入方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115499938B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211120918.0，技术领域涉及：H04W74/0833；该发明授权基于多功率电平-多前导的mMTC免授权随机接入方法是由张晶;王靖文;马林设计研发完成，并于2022-09-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多功率电平-多前导的mMTC免授权随机接入方法在说明书摘要公布了：本发明属于通信技术领域，公开了一种基于多功率电平‑多前导的mMTC免授权随机接入方法，步骤为：首先，活跃用户随机选择多个前导序列构成组合前导并根据自身位置选择一个上行发送功率电平；然后，活跃用户将组合前导和数据信号以该功率电平在一个传输时隙的多个前导时隙和数据时隙中依次发送至基站；最后，基站采用顺序干扰抵消技术分离不同功率电平的信号，进而通过前导检测识别竞争用户并估计随机接入冲突。相比单一非正交多址和单一多前导方案，本发明能够有效大大提高用户的接入成功概率，解决传统的免授权随机接入方案中严重的前导碰撞问题，对大规模随机接入场景具有更好的适应性。

本发明授权基于多功率电平-多前导的mMTC免授权随机接入方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多功率电平-多前导的mMTC免授权随机接入方法，其特征在于，所述方法的步骤为：步骤1、活跃用户采用两步免授权随机接入协议，随机选择多个前导序列构成组合前导并根据自身位置选择一个上行发送功率电平；活跃用户将组合前导和数据信号以该功率电平在一个传输时隙的多个前导时隙和数据时隙中依次发送至基站；步骤2、基站采用顺序干扰抵消技术SIC对接收到的每帧信号进行检测，以解调出不同功率电平对应的和信号帧；随后通过相关运算从每个功率电平对应的和信号帧中检测不同活跃用户的组合前导；步骤3、根据活跃用户的前导选择方案估计值，确定活跃用户的接入冲突情况，并据此判断活跃用户竞争接入成功与否；其中，基站对接收到的活跃用户的随机接入传输信号依次进行功率电平检测和组合前导检测；所述功率电平检测具体为：由于多个活跃用户随机接入传输，基站接收的上行信号为多个活跃用户的和信号；基站对接收到的多用户多功率电平和信号帧，采用顺序干扰抵消SIC技术顺序检测每个功率电平承载的活跃用户信号；基站接收到的一帧信号G改写为： 其中，ql,n表示用户n选用第l个功率电平，即ql,n＝ql，n∈{1,2,...,N}，l∈{1,2,...,L}，N表示活跃用户数目，L表示功率电平数目；表示功率电平ql承载的和信号；Ia,l表示选用功率电平ql的用户标号集合；选用功率电平ql的用户数目为Nl＝||Ia,l||0；pn表示用户n传输的组合前导序列；xn表示用户n的数据向量，hn表示用户n至基站的上行信道响应系数向量；令此处则基站依功率电平由高到低顺序检出各功率电平信号；基站能够正确检测功率电平ql承载信号的条件为： 其中，Γl表示功率电平信号的接收信噪比，l∈{1,2,...,L}；表示基站的最小接收信噪比，即基站的接收灵敏度；，Ia,j表示选用功率电平qj的用户标号集合，且qj＜ql；σ2为噪声平均功率；基站通过SIC解调出的功率电平ql承载的一帧信号进一步表示为Gl＝[Yl,Xl]，其中Yl表示基站解调出的功率电平ql对应的帧信号中包含的前导信号，即选用功率电平ql的多个活跃用户的前导序列和信号；Xl表示解调出的功率电平ql对应的帧信号中包含的数据信号，即选用功率电平ql的多个活跃用户的数据和信号；Yl和Xl分别表示为： 其中，表示基站接收到的选用功率电平ql的用户n发送的组合前导，表示用户n在前导子时隙t发送的前导信号即第t个前导，t∈{1,2,...,T}，T表示前导子时隙数目，表示M行J列的复数域，J表示前导序列长度；Xl,n表示基站接收到的选用功率电平ql的用户n发送的数据信号；系统具有良好的定时同步机制，基站通过信号截取从功率电平信号Gl中取出前导信号Yl与数据信号Xl，进而通过组合前导检测从Yl和Xl中恢复单个用户的Yl,n和Xl,n；所述组合前导检测方案具体为：步骤6a、基站接收活跃用户发送的前导信号；令基站在前导子时隙t接收到的功率电平为ql的和前导信号为由式6得到 其中，表示时隙t选用功率电平ql的Nl个活跃用户到基站天线的上行信道响应矩阵，；表示选用功率电平ql的Nl个活跃用户在时隙t的前导矩阵；表示时隙t功率电平ql上叠加的信道加性噪声矩阵；步骤6b、通过相关运算获得活跃用户的前导选择矩阵；将Ytl与前导序列矩阵S执行相关运算，结果用表示，即 令式7可以简化表示为 其中，表示选用功率电平ql的Nl个活跃用户的前导选择矩阵，表示用户n在时隙t的前导选择向量；若的第k列元素为1，即表示用户n在时隙t选择的前导序列为sk；由于用户n在任一前导子时隙仅选择一个前导传输，有且仅有一个元素为1，其他元素全部为0；表示叠加在Nl个用户信号上的噪声矩阵；根据系统模型，SSH＝IK，因此的元素与具有相同的分布，即基于式8，得到选用功率电平ql的Nl个活跃用户在前导子时隙t的前导选择矩阵的估计值为 考虑到的元素可能非整数，采用四舍五入法将的元素取整，得到选用功率电平ql的Nl个活跃用户的前导选择矩阵估计值其中表示选用功率电平ql的用户n在前导子时隙t的前导选择向量的估计值；步骤6c、确定每个用户使用的组合前导；依步骤6a和步骤6b，遍历T个前导子时隙中功率电平ql承载的和前导信号求出选用功率电平ql的Nl个活跃用户的前导选择矩阵估计值对L个功率电平对应的前导信号进行遍历求解，即得到所有活跃用户的组合前导序号矩阵的估计值，据此获知全部竞争用户的组合导频方案并检测用户接入冲突情况。

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