【摘要】：新型非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技術(shù)通過在時域、頻域或碼域引入新維度來執(zhí)行多路復(fù)用。在5G爆炸性數(shù)據(jù)增長背景下,提高NOMA頻譜效率和能量效率成為研究關(guān)注的方向。傳統(tǒng)的資源分配方案已不能滿足其需求,因此本論文重點研究功率域非正交多址接入系統(tǒng)中用戶配對以及功率分配方案。主要工作如下:首先,針對NOMA下行鏈路系統(tǒng)兩個復(fù)用用戶的場景,描述了NOMA系統(tǒng)的基本原理以及相較于傳統(tǒng)正交多址接入系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢,同時,重點分析了幾種常見的接收檢測技術(shù)、用戶配對以及功率分配算法。其次,針對NOMA容量的用戶配對和資源分配優(yōu)化問題,本文的擴展工作是通過功率離散化方法將其轉(zhuǎn)換為單目標優(yōu)化問題,并提出全局最優(yōu)搜索算法確定系統(tǒng)吞吐量性能的上界。為了實現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量、接入小區(qū)用戶數(shù)以及用戶公平性的折衷,提出了分步優(yōu)化的低復(fù)雜度算法。所提算法為了提升接入小區(qū)的用戶數(shù),設(shè)計了自適應(yīng)比例公平用戶配對方案,該方案通過所有用戶調(diào)度優(yōu)先級的方差動態(tài)調(diào)整遺忘因子,進而影響調(diào)度優(yōu)先級的更新。同時,為了進一步提升配對用戶間的公平性,設(shè)計了基于比例速率約束的功率分配方案,該方案可以獲得相對穩(wěn)定的功率分配結(jié)果。仿真結(jié)果表明,所提算法在有效保證系統(tǒng)吞吐量的前提下提升了接入系統(tǒng)的用戶數(shù)和用戶間公平性。最后,針對NOMA能量效率的用戶配對和資源分配優(yōu)化問題,本文將原始非凸優(yōu)化問題分解為三個優(yōu)化子問題。用戶-子信道匹配階段采用基于等效信道增益的自適應(yīng)比例公平用戶配對方案,子信道間采用均等功率分配方案,然后將子信道內(nèi)的功率分配優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為DC規(guī)劃問題,并采用凹凸過程算法進行求解。同時,為了保證配對用戶的QoS,本文推導(dǎo)出了由配對用戶等效信道增益、用戶最小數(shù)據(jù)速率需求以及配對用戶間功率分配比例因子上界確定的子信道最小功率需求方案。仿真結(jié)果表明,所提算法比傳統(tǒng)的能效資源分配算法具有更優(yōu)系統(tǒng)吞吐量和能量效率。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2770572