【摘要】：在第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(the 5th Generation Mobile Communication System,5G)技術(shù)研究不斷深入及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下,用于實(shí)現(xiàn)“人與物”“物與物”間高效無縫通信的應(yīng)用場(chǎng)景逐漸涌現(xiàn),其中機(jī)器對(duì)機(jī)器(Machine to Machine,M2M)通信技術(shù)以其全自動(dòng)化、一切即用的特點(diǎn)已經(jīng)成為5G物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的重要角色。然而M2M業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的大規(guī)模連接、周期性頻繁通信以及低時(shí)延需求對(duì)現(xiàn)有無線資源緊張的通信系統(tǒng)提出了更高的要求,一方面有限的授權(quán)頻譜無法滿足海量M2M通信設(shè)備的通信需求,另一方面考慮到低功耗和小區(qū)間干擾的問題,基站的發(fā)射功率不能超過系統(tǒng)設(shè)定的最大值。與此同時(shí),5G技術(shù)在無線接入網(wǎng)絡(luò)及多址接入領(lǐng)域的發(fā)展為現(xiàn)有通信系統(tǒng)帶來了新的機(jī)遇�；诠β视虻姆钦欢嘀�(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技術(shù)可以通過功率域的差異性實(shí)現(xiàn)多用戶復(fù)用同一時(shí)頻資源,從而顯著提高資源利用率。云無線接入網(wǎng)(Cloud Radio Access Network,C-RAN)通過分離基站的基帶功能和射頻功能提高網(wǎng)絡(luò)靈活性的同時(shí)也為多點(diǎn)協(xié)作通信帶來有利的條件。因此將應(yīng)用C-RAN架構(gòu)的基于NOMA的M2M通信系統(tǒng)部署在非授權(quán)頻段并進(jìn)行無線資源管理研究是解決無線資源緊張問題并且提高系統(tǒng)性能的重要手段。本文針對(duì)部署在非授權(quán)頻段的基于NOMA的M2M通信系統(tǒng)進(jìn)行了無線資源管理研究,主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:第一,提出應(yīng)用C-RAN架構(gòu)的基于NOMA的M2M通信系統(tǒng)模型,提高系統(tǒng)靈活性及資源利用率的同時(shí)為多基站高效地協(xié)作通信提供硬件基礎(chǔ)。第二,在現(xiàn)有異系統(tǒng)共存研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)非授權(quán)頻段與Wi-Fi共存問題提出基于跳頻的非授權(quán)頻段共存方法,通過收發(fā)雙方向跳頻圖案發(fā)生器輸入相同的時(shí)變參數(shù)實(shí)現(xiàn)跳頻同步。經(jīng)仿真驗(yàn)證該方法可將現(xiàn)有方法對(duì)Wi-Fi系統(tǒng)的影響降低50%以上并具有一定的抗小區(qū)間干擾能力。第三,提出基于公平性的多基站下行功率分配方法,將用戶組內(nèi)多基站功率分配問題分解為已知基站間功率配比情況下的多個(gè)單基站功率分配問題并完成線性規(guī)劃問題的轉(zhuǎn)化,通過二分法迭代求解線性規(guī)劃問題確定最優(yōu)解,采用滑動(dòng)窗日法迭代上述過程完成基站間功率配比的確定。經(jīng)仿真驗(yàn)證,該算法保證了公平性的同時(shí)提高了用戶速率且系統(tǒng)性能優(yōu)于正交多址系統(tǒng)及單基站系統(tǒng)。第四,在上述功率分配算法的基礎(chǔ)上提出基于匹配算法的用戶分組策略,本文將用戶分組問題轉(zhuǎn)化為基于雙邊偏好的雙邊匹配問題,并對(duì)不同偏好列表所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)性能進(jìn)行探究。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性及系統(tǒng)的整體性能。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5
【圖文】：

北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文邐研究背景知識(shí)概述逡逑的不斷發(fā)展，ＷＬＡＮ架構(gòu)、蜂窩無線接入網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)云無線接入網(wǎng)絡(luò)、霧計(jì)算網(wǎng)逡逑絡(luò)等正逐步成為Ｍ２Ｍ的主要通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它們?yōu)椋停玻屯ㄐ诺牟渴饚砀叩腻义响`活性以及可擴(kuò)展性，新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以降低設(shè)備間信息交互的負(fù)載，使業(yè)務(wù)應(yīng)逡逑用更高效。逡逑Ｍ２Ｍ服務(wù)器／應(yīng)用域：Ｍ２Ｍ服務(wù)器和應(yīng)用域由中間件層構(gòu)成，其接收的來自逡逑眾多Ｍ２Ｍ設(shè)備的分組數(shù)據(jù)包在這里通過多個(gè)應(yīng)用服務(wù)，之后被送往相關(guān)業(yè)務(wù)主體逡逑進(jìn)行處理使用。其中服務(wù)器提供一些眾多應(yīng)用中的常見的通用性功能，從而降低逡逑開發(fā)成本。Ｍ２Ｍ應(yīng)用部分是對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)控獲取過程的具體實(shí)現(xiàn)，通過應(yīng)用的整合完逡逑成整個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。逡逑

Ｄｉｖｉｓｉｏｎ邋Ｍｕｌｔｉｐｌｅ邋Ａｃｃｅｓｓ，邋ＰＤＭＡ）、邋位分復(fù)用邋（Ｂｉｔ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ邋Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，邋ＢＤＭ）逡逑以及多用戶共享接入（Ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ邋Ｓｈａｒｅｄ邋Ａｃｃｅｓｓ，邋ＭＵＳＡ）等［２４］，本文所懫用的非逡逑正交多址方案為功率域ＮＯＭＡ。圖２－２對(duì)非正交多址技術(shù)發(fā)展的歷程進(jìn)行了總結(jié)。逡逑ＩＤＭＡ逡逑／Ｉ邐（２００３）逡逑／邐ＬＤＳ－ＣＤＭＡ邋邐［邋ＬＤＳ－ＯＦＤＭ邋邐｛邐ＳＣＭＡ邐＇逡逑／邋／邐（２００６）邐［邐（２０１０）邐１邐（２０１３）逡逑——／／邋（——７—Ｎ邐＼邋／邐ｖ逡逑Ｎｏｎｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ邋／邐Ｐｏｗｅｒ－ｄｏｍａｉｎ邐、邋ＳＡＭＡ逡逑Ｍｕｌｔｉｐｌｅ邋ａｃｃｅｓｓ邋邐邋邋ＮＯＭＡ邐（２０１４）逡逑（ＮＯＭＡ）邋ｊ邋［邐（２００６）邐Ｊ邐邐＾邐｝逡逑＼＼ｆ￣￣邐￣＾￣逡逑＼邐（２０１３）邐＿（Ｍｌ｝＿逡逑＼邐ＭＵＳＡ逡逑，邐（２０１４）邐，逡逑圖２－２非正交多址技術(shù)的發(fā)展情況逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｎｏｎ－Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ邋Ｍｕｌｔｉｐｌｅ邋Ａｃｃｅｓｓ逡逑ＮＯＭＡ的關(guān)鍵特性主要包括在用戶復(fù)用同一時(shí)頻資源時(shí)對(duì)功率域的合理使逡逑用，以及針對(duì)不同信道條件的信道的充分利用。在ＮＯＭＡ中用戶復(fù)用過程包含了逡逑其他傳統(tǒng)多址接入方式中并未使用的功率域。對(duì)于單天線節(jié)點(diǎn)，用戶使用疊加編逡逑碼進(jìn)行發(fā)射，在功率域進(jìn)行復(fù)用，通過接收端的連續(xù)干擾消除（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ逡逑Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ邋Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 馬世旺;陸銳敏;鄒攀紅;;衛(wèi)星跳頻通信中一種跳頻序列的構(gòu)造[J];通信技術(shù);2015年04期

2 梅文華,楊義先,周炯i

本文編號(hào)：2737395