本文選題：5G　切入點(diǎn)：稀疏碼多址接入(Sparse　出處：《西南交通大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶(hù)業(yè)務(wù)需求的日益增長(zhǎng),第五代(The 5th Generation, 5G)移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究開(kāi)始受到學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注,根據(jù)業(yè)界提出的5G系統(tǒng)的核心性能指標(biāo)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求,5G網(wǎng)絡(luò)希望支持更高的吞吐量、更低的時(shí)延、更好的服務(wù)質(zhì)量(Quality of-Service, QoS)以及海量鏈接等。由于4G正交多址技術(shù)中接入的用戶(hù)數(shù)和正交資源成正比,因而不能滿足未來(lái)大容量、海量連接、超低延時(shí)接入等的需求,進(jìn)而非正交多址接入技術(shù)就成為當(dāng)下5G多址接入的研究重點(diǎn)。本文主要針對(duì)華為公司提出的當(dāng)下主研的非正交技術(shù)之一,稀疏碼多址接入(Sparse Code Multiple Access, SCMA)技術(shù),研究分析SCMA主要關(guān)鍵技術(shù),包括SCMA過(guò)載性能分析,在面向過(guò)載的SCMA傳輸系統(tǒng)中,分別設(shè)計(jì)基于容量的SCMA層資源及功率分配方案和基于能效的SCMA層資源及功率分配方案,仿真分析其性能。主要的研究?jī)?nèi)容如下：第一,首先介紹了SCMA技術(shù)的基本原理,然后詳細(xì)分析了SCMA上行鏈路設(shè)計(jì)、SCMA下行鏈路設(shè)計(jì)、SCMA接收機(jī)檢測(cè)方案以及SCMA技術(shù)的優(yōu)勢(shì),為后續(xù)性能分析及方案設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。第二,主要針對(duì)SCMA的過(guò)載特性,分別仿真分析了SCMA過(guò)載因子與碼本的關(guān)系和過(guò)載因子對(duì)系統(tǒng)誤碼性能的影響,并比較了SCMA與LDS (Low Density Signature)的碼字稀疏性能在相同過(guò)載程度下,SCMA誤碼性能優(yōu)于LDS。最后分析過(guò)載因子與系統(tǒng)容量之間的關(guān)系,分析了用戶(hù)數(shù)目、碼本個(gè)數(shù)、層功率等對(duì)系統(tǒng)容量的影響。第三,在面向過(guò)載的SCMA傳輸系統(tǒng)中,針對(duì)提升系統(tǒng)容量和系統(tǒng)能效,分別提出了最大化系統(tǒng)容量和系統(tǒng)能效的SCMA層分配及功率分配方案,并利用拉格朗日對(duì)偶理論求解了SCMA層分配矢量及其上的最優(yōu)功率,最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提方案的有效性。仿真結(jié)果表明,與平均功率算法相比,在基于最大化系統(tǒng)容量的層分配及功率分配算法下系統(tǒng)容量有顯著提高,在基于最大化系統(tǒng)能效的層分配及功率分配算法下系統(tǒng)能效也有顯著提高。
[Abstract]:With the continuous development of communication technology and the increasing demand of user service, the research of the fifth generation of the 5th Generation (5G) mobile communication system has been highly concerned by the academic community.According to the core performance index of 5G system and the system design requirement, 5G network hopes to support higher throughput, lower delay, better quality of service (QoS) and mass links.Because the number of users in 4G orthogonal multiple access technology is proportional to the orthogonal resources, it can not meet the needs of large capacity, mass connection, ultra-low delay access and so on in the future.Furthermore, non-orthogonal multiple access technology has become the focus of 5 G multiple access research.Aiming at one of the current non-orthogonal technologies proposed by Huawei, sparse Code multiple access (Sparse Code Multiple access) technology, this paper studies and analyzes the main key technologies of SCMA, including SCMA overload performance analysis, in overload-oriented SCMA transmission systems.The capacity based SCMA layer resource and power allocation scheme and the energy efficiency based SCMA layer resource and power allocation scheme are designed, and their performance is analyzed by simulation.The main research contents are as follows: firstly, the basic principle of SCMA technology is introduced, and then the SCMA uplink design and the downlink design of SCMA receiver are analyzed in detail, as well as the advantages of SCMA technology.It lays a foundation for subsequent performance analysis and scheme design.Secondly, aiming at the overload characteristics of SCMA, the relationship between SCMA overload factor and codebook and the influence of overload factor on system error performance are simulated and analyzed respectively.The code-sparsity performance of SCMA and LDS low Density signature is compared with that of LDSs in the same degree of overload.Finally, the relationship between the overload factor and the system capacity is analyzed, and the influence of the number of users, the number of codebooks and the layer power on the system capacity is analyzed.Thirdly, in the overload oriented SCMA transmission system, in order to improve system capacity and system energy efficiency, a scheme of SCMA layer allocation and power allocation is proposed to maximize system capacity and system energy efficiency, respectively.The SCMA layer distribution vector and its optimal power are solved by using Lagrange duality theory. Finally, the effectiveness of the proposed scheme is verified by simulation.The simulation results show that compared with the average power algorithm, the system capacity is significantly improved under the layer allocation and power allocation algorithm based on maximizing system capacity.The system energy efficiency is also significantly improved under the hierarchical allocation and power allocation algorithm based on maximizing system energy efficiency.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱聯(lián)祥;古昌金;胡栓磊;何凱;;多中繼合作通信系統(tǒng)的功率分配研究[J];電視技術(shù);2012年21期

2 Alfons Graf;Juergen Kositza;Tobias Raithel;;稱(chēng)雄業(yè)界的汽車(chē)功率分配技術(shù)[J];中國(guó)集成電路;2013年07期

3 徐文官;;隔離與不隔離功率分配網(wǎng)絡(luò)輸入反射系數(shù)的分析[J];現(xiàn)代雷達(dá);1980年04期

4 鄭敦祥;任意功率分配比的微波開(kāi)關(guān)[J];電子科學(xué)學(xué)刊;1985年05期

5 張明博;;同軸型八支路等功率分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];無(wú)線電工程;1987年06期

6 夏小梅;彭晶波;;幅度受限的簡(jiǎn)化功率分配策略研究[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年22期

7 雷霞,唐友喜,李少謙,肖悅;部分傳輸序列法中副信息功率分配的優(yōu)化算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2004年07期

8 姜維;唐俊華;;隨機(jī)無(wú)線通信信道功率分配策略研究[J];信息安全與通信保密;2013年01期

9 俱新德;;不等功率分配或合成的寬頻帶混合變壓器[J];電視技術(shù);1990年03期

10 劉云輝;楊宇航;;多輸入多輸出系統(tǒng)特征模發(fā)射最小化誤碼率優(yōu)化功率分配[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2006年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 何忠;;淺析全固態(tài)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)中的功率分配與合成技術(shù)[A];2006全國(guó)廣播電視發(fā)射技術(shù)論文集（1）[C];2006年

2 周磊;謝小強(qiáng);徐銳敏;;基于T型結(jié)V波段四路功率分配網(wǎng)絡(luò)[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2011年

3 周雄弟;趙新勝;;無(wú)線通信系統(tǒng)中一種新的聯(lián)合調(diào)度與功率分配方法[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2006年

4 馮然;徐銳敏;謝小強(qiáng);;一種新型毫米波空間功率分配合成網(wǎng)絡(luò)[A];2007年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2007年

5 陳祥;陳巍;;時(shí)變衰落雙向中繼下行信道的信道容量和功率分配[A];第十七屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

6 宋延濤;楊守義;梅亞楠;;基于認(rèn)知OFDM網(wǎng)絡(luò)的次優(yōu)化功率分配研究[A];2011全國(guó)無(wú)線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

7 沈川;張勇;謝小強(qiáng);;一種新型基于波導(dǎo)的Ka波段三路功率分配合成網(wǎng)絡(luò)[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

8 劉雙;謝小強(qiáng);謝俊;;改進(jìn)型四路H-T功率分配/合成器[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2011年

9 潘成康;蔡躍明;徐友云;;MIM0多用戶(hù)接入和干擾回避[A];江蘇省通信學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

10 周水平;王志剛;李平;徐銳敏;;基于介質(zhì)集成波導(dǎo)(SIW)的三路零相位功率分配/合成器[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理研究中心 朱凱;HSDPA組網(wǎng)及管理需求[N];人民郵電;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 蔣衛(wèi)恒;基于協(xié)作的無(wú)線竊聽(tīng)信道安全通信與功率分配[D];重慶大學(xué);2015年

2 楊潔;中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中功率分配及能量效率研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

3 孫斌;分布式MIMO雷達(dá)目標(biāo)定位與功率分配研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 張國(guó)立;現(xiàn)貨市場(chǎng)功率分配問(wèn)題模型及其求解算法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2006年

5 羅榮華;認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中功率分配技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

6 張南;無(wú)線協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的性能及功率分配研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

7 龐立華;無(wú)線協(xié)作傳輸中的資源優(yōu)化[D];西安電子科技大學(xué);2013年

8 啜鋼;基于兩跳協(xié)作通信系統(tǒng)中斷概率和功率分配的研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

9 楊世永;多用戶(hù)認(rèn)知信道的容量域和功率分配的研究[D];華中科技大學(xué);2012年

10 NGUYEN TRUNG TAN;無(wú)線協(xié)作中繼傳輸技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄭祖翔;基于AMPSK調(diào)制的無(wú)線攜能通信技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2015年

2 張樹(shù)英;認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的功率分配方案研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 楊友全;點(diǎn)對(duì)點(diǎn)全雙工系統(tǒng)中基于統(tǒng)計(jì)時(shí)延QoS保障的功率分配研究[D];吉林大學(xué);2016年

4 安雙雙;SCMA系統(tǒng)中層分配及功率分配方案研究[D];西南交通大學(xué);2016年

5 賈美俊;分布式天線系統(tǒng)能效的分析與研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

6 李婷婷;認(rèn)知無(wú)線電中主用戶(hù)活躍性下的多功率分配研究[D];鄭州大學(xué);2016年

7 王樹(shù)坤;大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)功率分配容量分析[D];鄭州大學(xué);2016年

8 廖杰源;異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信的中繼選擇與功率分配聯(lián)合算法研究[D];華南理工大學(xué);2016年

9 李曉曼;諧振耦合多載式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的研究[D];南京信息工程大學(xué);2016年

10 張也;微網(wǎng)逆變電源的功率分配控制和同步運(yùn)行特性研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

，

本文編號(hào)：1697968