發(fā)布時間：2020-04-05 17:59

【摘要】：NOMA技術具有高譜效、高設備接入量等優(yōu)勢,有助于構(gòu)建更高容量、更低時延的無線通信網(wǎng)絡,被認為是提升無線通信系統(tǒng)性能的關鍵技術之一。協(xié)作通信技術具有抗多徑效應,有效擴展通信覆蓋面積,提高系統(tǒng)分集增益的特點,它的出現(xiàn)引起了移動通信領域的變革。全雙工技術相比半雙工技術可以有效地提升系統(tǒng)容量,有著廣闊的應用前景。然而,當NOMA技術與全雙工協(xié)作通信技術結(jié)合時,將存在信號干擾問題,并且對系統(tǒng)性能的分析較為復雜,因此對系統(tǒng)的中斷性能和遍歷容量的研究對NOMA全雙工協(xié)作通信系統(tǒng)的設計具有一定的指導意義。所以本論文著重研究基于小區(qū)邊緣單用戶以及多用戶的NOMA全雙工協(xié)作通信系統(tǒng)中斷性能以及遍歷容量,針對不同的系統(tǒng)模型提出了改進的系統(tǒng)傳輸方案并進行了功率分配問題的研究。本文首先提出了一種基于小區(qū)邊緣單用戶的NOMA全雙工協(xié)作通信系統(tǒng)的改進型的傳輸方案,不同于現(xiàn)有研究,該方案中來自協(xié)作鏈路的信號被當做有用信號并和直達鏈路的信號采用最大比合并的方式進行接收處理。該傳輸方案能有效提高小區(qū)中各用戶以及系統(tǒng)總的各態(tài)歷經(jīng)速率。在推導出基于此傳輸方案的系統(tǒng)中各用戶以及系統(tǒng)總的中斷概率以及各態(tài)歷經(jīng)速率閉式解的前提下,針對發(fā)射端未知和已知即時信道狀態(tài)信息的情況,以最小化系統(tǒng)中斷概率和最大化系統(tǒng)最小可達速率為目標,對系統(tǒng)進行了功率分配問題的研究。經(jīng)仿真驗證,相比現(xiàn)有研究方案,本傳輸方案可在保證系統(tǒng)可靠性的同時進一步提高系統(tǒng)的遍歷容量�？紤]到在實際場景中,小區(qū)中心用戶和邊緣用戶數(shù)往往不相等的情況,針對小區(qū)邊緣和小區(qū)中心用戶配對后未能充分利用完整帶寬的問題,本文采用了一種時隙分割—帶寬共享的系統(tǒng)傳輸方案。該方案在保證配對用戶占用全部帶寬的前提下,有效地提高了系統(tǒng)遍歷容量。此外,本文還將一種新的中繼節(jié)點信號傳輸方案應用于NOMA全雙工協(xié)作通信系統(tǒng),不同于傳統(tǒng)的中繼節(jié)點譯碼后轉(zhuǎn)發(fā)單一信號的中繼傳輸方案,此方案中中繼節(jié)點先譯碼用戶信號然后按照新的功率分配因子對信號進行重新編碼,再轉(zhuǎn)發(fā)新的NOMA混合信號。本文推導出了基于此傳輸方案的系統(tǒng)中各用戶以及系統(tǒng)總的中斷概率以及各態(tài)歷經(jīng)速率的單積分以及閉合形式的解,并本著最大化系統(tǒng)最小可達速率的原則進行了系統(tǒng)功率分配問題的研究。最后,本文通過仿真驗證了功率分配因子、基站和中繼節(jié)點間距離以及用戶目標速率對基于該傳輸方案的系統(tǒng)性能的影響,仿真結(jié)果表明該傳輸方案可進一步提高系統(tǒng)遍歷容量。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2615340