【摘要】：自3GPP國(guó)際電信標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布“獨(dú)立版本的Release 15(R-15)”標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),作為第一階段功能完整并具有獨(dú)立部署能力的全新架構(gòu),非正交多址接入技術(shù)已納入標(biāo)準(zhǔn)化制定范圍。稀疏碼分多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)是應(yīng)第五代移動(dòng)通信技術(shù)(The Fifth Generation of Mobile Communication Systems,5G)需求而設(shè)計(jì)的非正交多址接入技術(shù)之一。針對(duì)R-15版本標(biāo)準(zhǔn)中三大測(cè)試環(huán)境之一的低時(shí)延、高可靠通信場(chǎng)景,以及在無(wú)線接口功能模塊中提到的應(yīng)至少在該場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)上行免信令用戶接入模式,本文研究上行免信令SCMA系統(tǒng)中導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)及碼本預(yù)分配算法,和接收端快速收斂的多用戶檢測(cè)算法,具體工作內(nèi)容如下:在導(dǎo)頻設(shè)計(jì)與活躍用戶檢測(cè)模塊,針對(duì)由導(dǎo)頻序列構(gòu)成的壓縮感知觀測(cè)矩陣,提出兩種基于觀測(cè)矩陣優(yōu)化導(dǎo)頻序列的方案:方案一利用了ZC序列良好的相關(guān)性,為注冊(cè)用戶動(dòng)態(tài)的分配根序列資源并調(diào)整序列長(zhǎng)度,保證不同稀疏度或用戶數(shù)情況下稀疏檢測(cè)算法均有較高的檢測(cè)性能。由于ZC根序列數(shù)量的限制,該方案可能會(huì)造成相鄰小區(qū)導(dǎo)頻的碰撞;方案二則通過(guò)優(yōu)化Gram矩陣,降低了觀測(cè)矩陣列向量間的互相關(guān)性,不存在導(dǎo)頻數(shù)量限制的問(wèn)題,但檢測(cè)效果略低于方案一。隨后本文提出基于動(dòng)態(tài)觀測(cè)矩陣的塊稀疏正交匹配追蹤(DSM-based BOMP)算法,驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)的活躍檢測(cè)性能均優(yōu)于高斯隨機(jī)導(dǎo)頻序列和固定長(zhǎng)度的ZC序列,且稀疏信道估計(jì)后的譯碼BER性能接近完美信道估計(jì)。利用上一模塊得到的活躍用戶信道質(zhì)量信息,針對(duì)傳統(tǒng)碼本預(yù)分配算法沒(méi)有考慮稀疏過(guò)載造成的小區(qū)同頻干擾的問(wèn)題,提出基于干擾圖的改進(jìn)碼本預(yù)分配算法。該算法利用窮舉搜索得到碼本分配的最優(yōu)解,使得系統(tǒng)容量最大化。由于簇內(nèi)用戶數(shù)較多時(shí),該算法時(shí)間復(fù)雜度過(guò)高,本文又提出一種次優(yōu)的干擾圖算法,并仿真驗(yàn)證了所提干擾圖算法的系統(tǒng)容量相比傳統(tǒng)預(yù)分配算法均有較大的提升。在上行SCMA譯碼部分,本文提出了正交分組混合MPA譯碼(MPA Decoding Based on Orthogonal Grouping,GMPA)和基于干擾圖的置信度排序算法(Group MPA Decoding Based on Interference Graph Sorting,IS-GMPA)兩種快速收斂譯碼算法。GMPA算法利用部分節(jié)點(diǎn)間的正交性,采用串并結(jié)合的方式進(jìn)行消息更新;IS-GMPA算法加入了置信度排序過(guò)程,通過(guò)干擾圖對(duì)組內(nèi)用戶SINR值進(jìn)行排序,優(yōu)先更新置信度高的用戶。仿真證明所提碼本預(yù)分配算法對(duì)譯碼BER性能有明顯改善,IS-GMPA算法相比GMPA和傳統(tǒng)MPA算法分別減少1和2次迭代次數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)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】：

圖 2-2 免信令上行 SCMA 整體鏈路模型基站終端上行調(diào)度請(qǐng)求上行調(diào)度許可緩存狀態(tài)報(bào)告上行調(diào)度許可上行數(shù)據(jù)確認(rèn)字符SR SG BSR SG data ACKa) 傳統(tǒng)的信令交互過(guò)程基站終端同步data ACK用戶數(shù)據(jù)盲檢測(cè)

( )F _ group1,N。圖2-5 采用CSI碼本預(yù)分配算法與隨機(jī)分配算法系統(tǒng)容量對(duì)比由于每個(gè)用戶在初始接入的時(shí)隙都需要盲檢測(cè)，接收機(jī)在判定該用戶為活躍用戶后對(duì)其進(jìn)行資源的預(yù)分配，在隨后的連續(xù)時(shí)隙內(nèi)，用戶均依照預(yù)分配的資源競(jìng)爭(zhēng)接入系統(tǒng)。圖2-5為SCMA單蜂窩小區(qū)中，過(guò)載率為150%時(shí)六個(gè)用戶基于CSI碼本預(yù)分配算法與隨機(jī)碼本的系統(tǒng)容量對(duì)比，可以看出基于CSI的碼本預(yù)分配算法能夠使用戶和碼本資源合理匹配，從而提升總的系統(tǒng)容量。但這種算法并沒(méi)有考慮非正交多址接入帶來(lái)的用戶間同頻干擾問(wèn)題，因而不能使系統(tǒng)容量最大化。在第四章我們將重點(diǎn)研究用戶間干擾存在時(shí)的碼本預(yù)分配問(wèn)題，并提出基于干擾圖的碼本預(yù)分配算法

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 任騰飛;李艷萍;郝喜國(guó);;OFDM系統(tǒng)中最優(yōu)導(dǎo)頻序列的設(shè)計(jì)方案[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年29期

2 王毅;馬鵬閣;黃開枝;李春國(guó);黃永明;楊綠溪;;導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度對(duì)多用戶大規(guī)模MIMO FDD系統(tǒng)速率的性能影響及優(yōu)化[J];通信學(xué)報(bào);2018年07期

3 張書暢;張仁遲;;大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)中的導(dǎo)頻污染降低策略[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2017年18期

4 康瑞;徐超雄;王俊;徐洪波;;基于特殊導(dǎo)頻序列的多用戶OFDM系統(tǒng)中的頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2007年10期

5 謝澤東;陳西宏;胡鄧華;劉強(qiáng);張群;;基于低峰均比最優(yōu)導(dǎo)頻序列的MIMO-OFDM信道估計(jì)[J];電訊技術(shù);2014年03期

6 孫文博;景曉軍;;TD-SCDMA系統(tǒng)頻偏估計(jì)的研究[J];通信技術(shù);2010年08期

7 劉傳勇;謝文武;章平;劉守印;;估計(jì)誤差對(duì)天線選擇系統(tǒng)性能影響分析[J];無(wú)線通信技術(shù);2007年03期

8 曹海燕;馮瑞瑞;方昕;王秀敏;許方敏;;大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于能效最大化的資源聯(lián)合優(yōu)化算法[J];電信科學(xué);2017年12期

9 王晗;汪晉寬;;基于IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年07期

10 胡瑞超;王炳和;林煥楠;;一種基于用戶優(yōu)先級(jí)的大規(guī)模MIMO導(dǎo)頻分配方案[J];激光雜志;2017年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 周先軍;胡修林;張?zhí)N玉;;基于有噪模板的超寬帶快速捕獲算法[A];2005年全國(guó)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

2 許鋒;趙東峰;李道本;;基于LS碼的多天線CDMA系統(tǒng)上行信道估計(jì)[A];2007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（下冊(cè)）[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 胡蝶;MIMO OFDM系統(tǒng)中信道估計(jì)及最優(yōu)導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)的研究[D];東南大學(xué);2006年

2 井雅;正交頻分復(fù)用無(wú)線通信系統(tǒng)中信道估計(jì)技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2006年

3 王晗;適用于MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)的最優(yōu)導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)的研究[D];東北大學(xué);2008年

4 林成浴;移動(dòng)寬帶MIMO-OFDM通信系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)的研究[D];上海交通大學(xué);2009年

5 韓湘;多天線系統(tǒng)中的信道估計(jì)與信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

6 謝信乾;協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)中信道信息獲取方法研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭珊;基于免信令傳輸機(jī)制的上行SCMA系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 徐碩;OFDM系統(tǒng)中最優(yōu)導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)的研究[D];東北大學(xué);2012年

3 劉繼恩;適用于OFDM系統(tǒng)快衰落時(shí)變信道的最優(yōu)導(dǎo)頻序列研究[D];東北大學(xué);2013年

4 趙妍;CR-OFDM系統(tǒng)中最優(yōu)導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)的研究[D];東北大學(xué);2014年

5 譚萍;基于最優(yōu)導(dǎo)頻序列的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

6 任騰飛;OFDM系統(tǒng)中導(dǎo)頻序列的優(yōu)化研究與應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2016年

7 胡寅龍;基于互補(bǔ)碼CDMA系統(tǒng)的性能分析及信道估計(jì)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

8 向斌;低信噪比環(huán)境下SC_FDE系統(tǒng)中信道估計(jì)的研究[D];北京郵電大學(xué);2016年

9 薛s顂

本文編號(hào)：2739038