近年來,物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展,更高的傳輸速率、更低的時(shí)延、更高的連接密度等需求成為研究第五代移動(dòng)通信(The 5th Generation,5G)新的挑戰(zhàn)。非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)作為5G移動(dòng)通信的重要候選技術(shù)之一,以高頻譜效率的優(yōu)勢(shì)獲得了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。在本學(xué)位論文中,我們分別研究了NOMA技術(shù)與無線攜能通信技術(shù)(Simultaneous Wireless Information And Power Tranfer,SWIPT)、中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的相關(guān)問題。從系統(tǒng)和速率、能量效率和用戶服務(wù)質(zhì)量等方面研究了未來移動(dòng)通信的性能和特征,并提出了改進(jìn)的技術(shù)方案和優(yōu)化算法。本文的主要工作與貢獻(xiàn)如下:1.提出了一種新型的基于上行NOMA的無線攜能通信網(wǎng)絡(luò)方案將NOMA思想運(yùn)用到無線攜能通信系統(tǒng)中,我們提出了一種新型上行NOMASWIPT通信網(wǎng)絡(luò)方案。我們利用連續(xù)干擾消除技術(shù)和動(dòng)態(tài)功率分配策略,分析了該網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)和速率與能量之間的均衡關(guān)系。我們考慮了用戶的平均功率和峰值功率約束、接入節(jié)點(diǎn)的最低能量約束,以最大化系統(tǒng)和速率為目標(biāo),對(duì)用戶已知信道狀態(tài)信息、用戶未知信道狀態(tài)信息兩種情況下的優(yōu)化問題進(jìn)行建模分析。通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到了最優(yōu)傳輸功率表達(dá)式。仿真結(jié)果表明,與正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)方案相比,我們提出的NOMA方案在相同能量約束下可以得到更高的系統(tǒng)和速率。2.提出了一種新型的基于NOMA的中繼協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)基于中繼的協(xié)作通信是提高通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的常用方案。如何在滿足用戶速率需求的情況下最小化中繼通信系統(tǒng)的能量消耗,是實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)營中迫切需要解決的問題。為此,我們提出了一種基于NOMA的新型中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)方案,給出了通信過程,并得到了該方案下的最優(yōu)功率分配表達(dá)式。仿真結(jié)果驗(yàn)證了我們推導(dǎo)的理論結(jié)果的準(zhǔn)確性。仿真結(jié)果也表明,與傳統(tǒng)的OMA方案相比,我們提出的NOMA協(xié)作方案能以更少的能量消耗來滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量要求。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要縮寫檢索表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 多址接入技術(shù)
    1.3 NOMA的歷史背景和研究現(xiàn)狀
    1.4 凸優(yōu)化理論知識(shí)相關(guān)概要
    1.5 本文的組織結(jié)構(gòu)和主要貢獻(xiàn)
第二章 關(guān)鍵技術(shù)概述
    2.1 NOMA技術(shù)
    2.2 SWIPT技術(shù)
    2.3 基于NOMA的中繼網(wǎng)絡(luò)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于上行NOMA的 SWIPT系統(tǒng)方案研究
    3.1 研究背景
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 優(yōu)化問題建模
    3.4 算法設(shè)計(jì)
    3.5 仿真結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于NOMA的中繼協(xié)作通信系統(tǒng)
    4.1 研究背景
    4.2 系統(tǒng)模型
    4.3 優(yōu)化問題建模
    4.4 算法設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 郭婧;NOMA關(guān)鍵技術(shù)研究和性能評(píng)估[D];北京郵電大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2873460