為了滿足第五代移動(dòng)通信(The Fifth Generation of Mobile Communication Systems,5G)廣連接、低時(shí)延和高頻譜效率的場景需求,非正交多址(NonOrthogonal Multiple Access,NOMA)作為一種關(guān)鍵技術(shù)逐漸得到人們的認(rèn)可和研究。在各種非正交多址方案中,稀疏碼多址(Sparse Code Multiple Access,SCMA)依靠其特有的稀疏碼本而具有高過載和高吞吐的能力,成為研究熱點(diǎn)之一。然而對(duì)于上行SCMA系統(tǒng)來說,免授權(quán)機(jī)制還是不夠成熟,本文旨在通過對(duì)競爭傳輸單元(Contention Transmission Unit,CTU)[1]分配策略、碼本分配策略及消息傳遞算法(Message Passing Algorithm,MPA)的研究,來優(yōu)化上行免授權(quán)SCMA系統(tǒng)的丟包率性能及譯碼性能。首先,本文對(duì)5G中上行SCMA系統(tǒng)中鏈路級(jí)和系統(tǒng)級(jí)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行討論分析。然后分析了上行SCMA的基本模型,對(duì)其免授權(quán)原理進(jìn)行闡述說明;然后分別對(duì)SCMA碼本設(shè)計(jì)及上行免授權(quán)多用戶檢測技術(shù)進(jìn)行展開說明并給出仿真分析。然后,本文首先說明了用戶、CTU及碼本這三種上行資源之間相互的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,對(duì)上行SCMA系統(tǒng)由于CTU沖突而產(chǎn)生的丟包率進(jìn)行了推導(dǎo);并以最小丟包率為目標(biāo)函數(shù),設(shè)計(jì)出了一種迭代啟發(fā)式的基于活躍度的CTU分配策略,將NP-hard問題轉(zhuǎn)化為可解問題;仿真分析表明此方法能夠大大降低丟包率。然后基于此CTU分配結(jié)果,對(duì)上行SCMA系統(tǒng)的碼本上平均漸進(jìn)復(fù)雜度進(jìn)行了推導(dǎo);并以最小平均漸進(jìn)復(fù)雜度為目標(biāo),設(shè)計(jì)出了基于活躍度的碼本分配策略,將不可解非線性整數(shù)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為可解的二次0-1規(guī)劃問題。最后,針對(duì)上行免授權(quán)系統(tǒng)中碼本沖突可以承受卻無法避免的問題,首先提出碼本沖突下的串行譯碼算法;相比于理想的無碼本沖突的譯碼算法,碼本沖突的情況會(huì)對(duì)MPA的收斂性產(chǎn)生巨大的影響,所以引入外部信息轉(zhuǎn)移(EXtrinsic Information Transfer,EXIT)圖來探討收斂性問題;然后基于外部信息轉(zhuǎn)移圖得出的結(jié)論,利用譯碼算法中碼字信息的置信度,完成碼本沖突下的串行譯碼算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)。幾乎在不影響譯碼性能和收斂性的情況下降低譯碼的復(fù)雜度。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文表3-1 算法復(fù)雜度對(duì)比表真參數(shù) 最優(yōu)化方法 提出的優(yōu)代次數(shù) / !N LLL LN N-L法次數(shù) [(2 1) 1]/ !N LLL N L LN (N-L)×[(N+1)×L+1法次數(shù) ( 2) / !N LLL N L LN (N-L)×(N+3包率性能分析為有 4 個(gè)相互正交的子載波，6 個(gè)碼本。用戶的活躍度。信道條件為理想信道估計(jì)，也就是說只要用戶被分接收機(jī)就能夠解調(diào)出用戶信息。我們提出的基于用戶活基于模除的 CTU 分配算法對(duì)應(yīng)的丟包率的累計(jì)概e Distribution Function，CDF）如圖 3-5、3-6 所示。

包率性能分析為有 4 個(gè)相互正交的子載波，6 個(gè)碼本。用戶的活躍度的。信道條件為理想信道估計(jì)，也就是說只要用戶被分配接收機(jī)就能夠解調(diào)出用戶信息。我們提出的基于用戶活基于模除的 CTU 分配算法對(duì)應(yīng)的丟包率的累計(jì)概e Distribution Function，CDF）如圖 3-5、3-6 所示。圖 3-5 CTU 數(shù)不變下丟包率 CDF 對(duì)比圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;工信部張峰:設(shè)立全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)已成為共識(shí)[J];通信電源技術(shù);2015年03期

本文編號(hào)：2818150