【摘要】：當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)對未來互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)式發(fā)展時,面臨著一系列挑戰(zhàn):能耗過高、頻譜資源稀缺、難以高效應(yīng)對未來千倍業(yè)務(wù)流量增長和海量設(shè)備接入,以及多樣化的極致化性能需求。面對當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)中存在的嚴峻形勢,非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技術(shù)的提出在一定程度上契合了未來通信發(fā)展的需求,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模用戶接入、更高的頻譜效率和能量效率。因此本文將探討從能量效率方面研究NOMA系統(tǒng)的資源分配問題,最大化系統(tǒng)能量效率,實現(xiàn)綠色節(jié)能通信。首先,研究了基于能效的單載波非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系統(tǒng)的資源分配,考慮發(fā)射功率限制和用戶服務(wù)質(zhì)量的約束,在理想信道狀態(tài)下建立全雙工NOMA系統(tǒng)的能效最大化模型。由于優(yōu)化模型具有分式形式,首先將原問題運用分式規(guī)劃進行轉(zhuǎn)換,提出了基于Dinkelbach算法和拉格朗日乘子法的內(nèi)外兩層迭代算法。首先解決內(nèi)層問題以獲得最優(yōu)功率分配策略,然后使用外層迭代計算系統(tǒng)能效,通過仿真證明,該方案優(yōu)于傳統(tǒng)的正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)方案實現(xiàn)的系統(tǒng)能效。其次,研究了基于能效的多載波非正交多址接入(Multi-Carrier Non-Orthogonal Multiple Access,MC-NOMA)系統(tǒng)的資源分配,建立NOMA系統(tǒng)的能效優(yōu)化模型。由于目標(biāo)函數(shù)的非凸性,以及相同子載波上用戶間的干擾,使得目標(biāo)函數(shù)的求解依賴于用戶的子載波選擇和功率分配策略,因此將問題解耦成用戶配對和功率分配兩個子問題。首先提出一種用戶和子載波匹配算法得到用戶配對方案,然后使用分式規(guī)劃將原問題進行等價轉(zhuǎn)化并通過內(nèi)點法得到功率分配方案。最后提出聯(lián)合子載波和功率分配的優(yōu)化迭代算法。通過仿真結(jié)果驗證了算法的優(yōu)越性。
【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
【圖文】：

各代移動通信系統(tǒng)多址技術(shù)的發(fā)展

OFDMA技術(shù)的資源分配情況

圖 2.4 下行 NOMA 系統(tǒng)模型 NOMA 下行鏈路場景中，一個基站服務(wù)兩個下行用戶的場景，其配備單天線，整個系統(tǒng)的傳輸帶寬指定為 1HZ。如圖 2.4 所示，別是基站發(fā)送給用戶iU的功率，滿足總功率的約束1 2 tp p P，其

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本文編號：2793326