NOMA系統(tǒng)聯(lián)合資源分配方案研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 19:59
非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)采用疊加編碼和串行干擾消除技術(shù),相比于正交多址接入具有更高的系統(tǒng)性能。但是,以往的研究通常只考慮功率分配,對(duì)于用戶組選擇和時(shí)頻資源塊分配的研究較少,導(dǎo)致資源利用的不充分。而且,以往的研究目標(biāo)較為單一,通常以系統(tǒng)和速率最大化為唯一目標(biāo),忽視了邊緣用戶速率和用戶公平性。本文針對(duì)非正交多址接入技術(shù),考慮系統(tǒng)吞吐量、用戶速率、用戶公平性等多方面要求,從聯(lián)合資源分配角度進(jìn)行了相關(guān)研究,以達(dá)到資源利用的充分性和公平性。本文主要工作如下:一、研究了NOMA系統(tǒng)中功率分配及能量效率(Energy Efficiency,EE)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)EE最大化方案進(jìn)行改進(jìn),提出一種同時(shí)滿足系統(tǒng)EE和用戶公平性的折衷方案。在基站可用功率提升時(shí),將部分功率分配給小區(qū)邊緣用戶,用戶最低速率能夠隨著基站可用功率的提升而得到提高。該方案在保證小區(qū)邊緣用戶信息傳輸速率的同時(shí),滿足用戶公平性需求,提升基站能量利用率。仿真結(jié)果表明,所提方案在提升用戶公平性的前提下滿足平均EE下限,基站能量利用率接近100%,實(shí)現(xiàn)了基站能量的高效利用。二、研究了...
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
OFDMA 和 NOMA 的區(qū)別
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論3圖1.2NOMA系統(tǒng)用戶資源圖1.2描述了NOMA系統(tǒng)用戶資源在時(shí)域、頻域和功率域的情形。在功率域,NOMA系統(tǒng)中的每個(gè)用戶使用了不同的傳輸功率,在時(shí)頻資源塊上將信號(hào)疊加發(fā)射;在頻域,1個(gè)資源單元就是1個(gè)子載波;在時(shí)域,1個(gè)資源單元就是1個(gè)OFDM符號(hào)。*1C*2C1C2C2R1RABC圖1.3NOMA與OMA的性能比較NOMA與OMA的性能比較如圖1.3所示,在系統(tǒng)包含2個(gè)用戶的情況下,虛線代表OMA的系統(tǒng)吞吐量,實(shí)線代表NOMA的系統(tǒng)吞吐量。圖中A點(diǎn)表示用戶1的信號(hào)首先被檢測(cè),用戶2信號(hào)當(dāng)成噪聲處理,然后從混合接收信號(hào)中減去用戶1信號(hào)后,用戶2的最大可達(dá)速率;B點(diǎn)表示用戶2的信號(hào)首先被檢測(cè),用戶1信號(hào)當(dāng)成噪聲處理,然后從混合接收信號(hào)中減去用戶2信號(hào)后,用戶1的最大可達(dá)速率。從圖中可以看出,NOMA系統(tǒng)可以達(dá)到多用戶容量上界,而OMA方式僅能達(dá)到次上界,即C點(diǎn)。因此,NOMA技術(shù)可以使系統(tǒng)中某一個(gè)用戶達(dá)到單用戶容量上限,同時(shí)使其他用戶獲得較大的非零速率。
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章非正交多址接入技術(shù)13從表中可以看出,NOMA實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,能夠有效提升系統(tǒng)吞吐量,且能從當(dāng)前的移動(dòng)通信系統(tǒng)較好地過(guò)渡,因此能夠成為5G的非正交多址接入核心候選技術(shù)。SCMA、MUSA和PDMA也能在提升頻譜效率和系統(tǒng)容量方面起到一定的效果,但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)都更加困難。同時(shí),對(duì)于所有的非正交多址接入技術(shù),干擾的增加都是不可避免的,這也是非正交多址接入技術(shù)需要解決的問(wèn)題和本論文討論的重點(diǎn)。NOMA上下行鏈路在NOMA上行和下行鏈路中,信號(hào)的傳輸路徑是完全相反的,因此系統(tǒng)所承受的干擾情況是不同的。為了應(yīng)對(duì)這兩種鏈路中不同情況的干擾,需要考慮對(duì)應(yīng)的檢測(cè)和解碼方案。在這一節(jié)中,我們將討論在一個(gè)具有m個(gè)不同信道增益用戶的系統(tǒng)中,下行鏈路和上行鏈路NOMA的基本概念。發(fā)送端將功率域多路復(fù)用應(yīng)用于多個(gè)用戶信號(hào),而在接收機(jī)上應(yīng)用SIC對(duì)疊加的信號(hào)進(jìn)行解碼。2.2.1NOMA下行鏈路考慮在一個(gè)通用的NOMA下行鏈路中,存在m個(gè)用戶使用相同的時(shí)頻資源,且它們的信道增益各不相同。在m用戶下行鏈路NOMA中,單個(gè)發(fā)射機(jī)(即BS)在同一信道上非正交地發(fā)射m個(gè)不同的信號(hào),而所有m個(gè)接收機(jī)(即UE)接收包含干擾在內(nèi)的所有用戶信號(hào)。圖2.2具有3個(gè)用戶的下行鏈路NOMA
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An Overview of Non-Orthogonal Multiple Access[J]. Anass Benjebbour. ZTE Communications. 2017(S1)
本文編號(hào):3306443
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
OFDMA 和 NOMA 的區(qū)別
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論3圖1.2NOMA系統(tǒng)用戶資源圖1.2描述了NOMA系統(tǒng)用戶資源在時(shí)域、頻域和功率域的情形。在功率域,NOMA系統(tǒng)中的每個(gè)用戶使用了不同的傳輸功率,在時(shí)頻資源塊上將信號(hào)疊加發(fā)射;在頻域,1個(gè)資源單元就是1個(gè)子載波;在時(shí)域,1個(gè)資源單元就是1個(gè)OFDM符號(hào)。*1C*2C1C2C2R1RABC圖1.3NOMA與OMA的性能比較NOMA與OMA的性能比較如圖1.3所示,在系統(tǒng)包含2個(gè)用戶的情況下,虛線代表OMA的系統(tǒng)吞吐量,實(shí)線代表NOMA的系統(tǒng)吞吐量。圖中A點(diǎn)表示用戶1的信號(hào)首先被檢測(cè),用戶2信號(hào)當(dāng)成噪聲處理,然后從混合接收信號(hào)中減去用戶1信號(hào)后,用戶2的最大可達(dá)速率;B點(diǎn)表示用戶2的信號(hào)首先被檢測(cè),用戶1信號(hào)當(dāng)成噪聲處理,然后從混合接收信號(hào)中減去用戶2信號(hào)后,用戶1的最大可達(dá)速率。從圖中可以看出,NOMA系統(tǒng)可以達(dá)到多用戶容量上界,而OMA方式僅能達(dá)到次上界,即C點(diǎn)。因此,NOMA技術(shù)可以使系統(tǒng)中某一個(gè)用戶達(dá)到單用戶容量上限,同時(shí)使其他用戶獲得較大的非零速率。
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章非正交多址接入技術(shù)13從表中可以看出,NOMA實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,能夠有效提升系統(tǒng)吞吐量,且能從當(dāng)前的移動(dòng)通信系統(tǒng)較好地過(guò)渡,因此能夠成為5G的非正交多址接入核心候選技術(shù)。SCMA、MUSA和PDMA也能在提升頻譜效率和系統(tǒng)容量方面起到一定的效果,但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)都更加困難。同時(shí),對(duì)于所有的非正交多址接入技術(shù),干擾的增加都是不可避免的,這也是非正交多址接入技術(shù)需要解決的問(wèn)題和本論文討論的重點(diǎn)。NOMA上下行鏈路在NOMA上行和下行鏈路中,信號(hào)的傳輸路徑是完全相反的,因此系統(tǒng)所承受的干擾情況是不同的。為了應(yīng)對(duì)這兩種鏈路中不同情況的干擾,需要考慮對(duì)應(yīng)的檢測(cè)和解碼方案。在這一節(jié)中,我們將討論在一個(gè)具有m個(gè)不同信道增益用戶的系統(tǒng)中,下行鏈路和上行鏈路NOMA的基本概念。發(fā)送端將功率域多路復(fù)用應(yīng)用于多個(gè)用戶信號(hào),而在接收機(jī)上應(yīng)用SIC對(duì)疊加的信號(hào)進(jìn)行解碼。2.2.1NOMA下行鏈路考慮在一個(gè)通用的NOMA下行鏈路中,存在m個(gè)用戶使用相同的時(shí)頻資源,且它們的信道增益各不相同。在m用戶下行鏈路NOMA中,單個(gè)發(fā)射機(jī)(即BS)在同一信道上非正交地發(fā)射m個(gè)不同的信號(hào),而所有m個(gè)接收機(jī)(即UE)接收包含干擾在內(nèi)的所有用戶信號(hào)。圖2.2具有3個(gè)用戶的下行鏈路NOMA
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An Overview of Non-Orthogonal Multiple Access[J]. Anass Benjebbour. ZTE Communications. 2017(S1)
本文編號(hào):3306443
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