基于MIMO的大容量LPWAN技术TurMass^(TM)与LoRa对比

作     者：江昊 陈宏铭 曹以龙 崔昊杨 JIANG Hao;CHEN Hongming;CAO Yilong;CUI Haoyang

作者机构：华中科技大学电子信息与通信学院湖北武汉430074 上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 

出 版 物：《物联网学报》 (Chinese Journal on Internet of Things)

年 卷 期：2021年第5卷第4期

页      面：54-61页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主　　题：物联网 低功耗广域网 大规模天线 大规模MIMO免授权随机接入 

摘      要：随着低功耗广域网(LPWAN,low-power wide area network)技术的快速发展和应用,越来越多的物联网终端需要接入网络。为应对海量物联网终端随机接入带来的挑战,提出了将大规模MIMO免授权随机接入(MGFRA,grant-free random access with massive MIMO)技术应用到LPWAN场景中。介绍了MGFRA技术并理论分析了MGFRA的性能,以验证其在极低信令开销的前提下大幅提升信道接入容量的性能优势。介绍了基于MGFRA的大容量LPWAN技术TurMass^(TM)。为展现TurMass^(TM)在实际应用中相较于现有LPWAN技术的优势,在典型LPWAN通信场景下对TurMass^(TM)和LoRa在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面进行了对比。对比结果显示,与现有LPWAN技术LoRa相比,TurMass^(TM)在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面具有突出的优势。