5G低轨卫星两步随机接入方案及其FPGA实现

作     者：梁震 崔高峰 王卫东 LIANG Zhen;CUI Gaofeng;WANG Weidong

作者机构：北京邮电大学电子工程学院北京100876 

出 版 物：《电讯技术》 (Telecommunication Engineering)

年 卷 期：2022年第62卷第12期

页      面：1758-1765页

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61971054) 京津冀协同创新共同体建设专项(19240407D)。 

主　　题：低轨卫星 随机接入 信道设计 稀疏码分多址接入(SCMA) FPGA并行处理 

摘      要：为了实现低轨卫星通信系统高效率低时延的用户接入,提出了适用于低轨卫星系统的两步随机接入方案,对随机接入信道的数据发送、信道结构、前导码设计以及映射关系进行了设计,并进行了现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现。针对传统MAX-LOG-MPA算法FPGA处理时延长的问题,提出了一种节点并行迭代更新的FPGA接收机设计来降低处理时延。仿真结果验证了所设计的信道结构以及FPGA实现的可行性,相比传统接入方式可接入的用户数量更多,同时采用并行节点迭代更新的接收机将迭代处理时延降低为1/6。