多址和雙工技術(shù)是無(wú)線通信領(lǐng)域中的重要研究方向,能夠在下一代的通信系統(tǒng)中為各種場(chǎng)景和各類應(yīng)用提供有力支撐。隨著全球無(wú)線通信業(yè)務(wù)量以及無(wú)線終端數(shù)量的日益增長(zhǎng),建立正交的無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路已經(jīng)不足以滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的需求。本文總結(jié)歸納了 5G的技術(shù)指標(biāo)要求和三大場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的無(wú)線通信需求,分析了研究非正交的多址和雙工技術(shù)的必要性,闡述了基于延時(shí)信道狀態(tài)信息（Channel State Information,CSI）、統(tǒng)計(jì)學(xué)CSI的新型空分多址技術(shù),并強(qiáng)調(diào)了這兩種多址技術(shù)在無(wú)法獲得實(shí)時(shí)完美CSI環(huán)境下的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì);梳理了非正交多址（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）的發(fā)展歷程,辨析了與傳統(tǒng)正交多址技術(shù)的差異,肯定了NOMA在支持海量連接時(shí)的優(yōu)勢(shì);此外還分析了同頻全雙工（Full-duplex,FD）通信的瓶頸問(wèn)題和性能極限。面對(duì)復(fù)雜多樣的用戶需求和通信環(huán)境,本文利用上述關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)從預(yù)編碼、用戶調(diào)度以及資源優(yōu)化分配等角度研究提高系統(tǒng)性能的算法和技術(shù)。本文的主要工作和貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面:針對(duì)發(fā)射端只可獲得用戶統(tǒng)計(jì)學(xué)CSI的情況下的多址接入問(wèn)題,在遍歷性速率解析表達(dá)式的... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：147 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?５Ｇ通信Ｈ；大場(chǎng)羞及應(yīng)用??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ?ｍａｊｏｒ?ｓｃｅｎａｒｉｏｓ?ａｎｄ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?５Ｇ??

圖１－２?ＩＴＵ提出的５Ｇ通信的技術(shù)指標(biāo)要求??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ?ｏｆ?５Ｇ?ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ?ｂｙ?ＩＴＵ??在三大場(chǎng)景的推動(dòng)下，各大電信機(jī)構(gòu)提出了對(duì)５Ｇ的技術(shù)指標(biāo)要求。圖１－２左??側(cè)是ＩＴＵ提出的對(duì)５Ｇ網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)霄達(dá)圖？，右側(cè)是蘭大場(chǎng)錄對(duì)應(yīng)地在雷達(dá)圖??中所需求的技術(shù)指標(biāo)。左側(cè)圖中較小多邊形是現(xiàn)在４Ｇ無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到的范圍，??較大的多邊形為５Ｇ需要達(dá)到的整體技術(shù)指標(biāo)要求。將這些技術(shù)指標(biāo)從４Ｇ到５Ｇ的??提升歸納如下：??？峰值傳輸速率：ｌＧｂｐｓ４?２０Ｇｂｐｓ；??？用戶體驗(yàn)傳輸速率：１０?Ｍｂｐｓ?４?１００?Ｍｂｐｓ；??？頻譜利用ｌｘ—＞＿３ｘ；??？終端移動(dòng)性：３５０?ｋｍ／ｈ?４?５００?ｋｍ／ｈ；??？．時(shí)延：１０ｍｓ—＞?ｌｍｓ；??？連接密度．：１．０５＿?ｄｅｖｉｃｅｓ／ｋｍ２?—＞?１０６?ｄｅｖｉｃｅｓ／ｋｍ２；??？網(wǎng)絡(luò)能源利用率：１Ｘ４?１００Ｘ；??？單位面積數(shù)據(jù)運(yùn)輸能力：０＿ｌＭｂｐｓ／ｍ２?—?１０Ｍｂｐｓ／ｍ２??這些指標(biāo)要求也在華為的《第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)全新的空口及無(wú)線接入虛??擬化》得到了響應(yīng)１＇其中一些要求比上面的雷達(dá)圖更為嚴(yán)苛。??從以上的技術(shù)指標(biāo)要求來(lái)看，相比于幾乎全由光纖覆蓋的骨干網(wǎng)，從無(wú)線??終端到接入節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大規(guī)模天線列陣和毫??米波通信對(duì)傳輸速率的提升Ｅ經(jīng)起到了較好的支撐，不僅突破了無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)??的帶寬，也在用戶接收信號(hào)的信噪比上得到了可觀的增益。延時(shí)的降低需要接??３??

集中在一處，信道之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性，所以Ｓ間多樣性并不與天線的數(shù)量??成正比。換句話說(shuō)，并不是靠單純地增加天線就可以帶來(lái)連接數(shù)量的激增完??成上述技術(shù)指標(biāo)要求，亟需無(wú)線通信技術(shù)從各個(gè)方面進(jìn)行突破，圖１－４展示的是??由中國(guó)ＩＭＴ２０２０（５Ｇ）推進(jìn)組提出的５Ｇ的關(guān)鍵技術(shù)總覽＇??Ｉ?５Ｇ＾［＝］＾７｜ｔｆｉ＾?ｊ??｜巾貞結(jié)構(gòu)及信道化?靈活的ＴＴＩ、參考信號(hào)、物理倌道等協(xié)議??｜???？免調(diào)度??雙工?＾麗￣￣?＾＾?￣￣Ｍｔ＾?｜調(diào)制編碼??｜?？?ＴＤＤ?？ＯＦＤＭ?？大規(guī)模天?？?０ＦＤＭＡ?＊極化碼＾?．節(jié)能機(jī)制?ｉ??！?？?ＦＤＤ?？單載波?線?？?ＳＣＭＡ?？多元?：??！?？靈活?５ＫＸ?？?Ｆ－ＯＦＤＭ?？集中辦?？?ＰＤＭＡ?ＬＤＰＣ?：??！?？全５５０：?＊?ＦＢＭＣ?分械?？?ＭＵＳＡ?？?ＡＰＳＫ??：?？?ＵＦＭＣ?？?ＮＯＭＡ?？網(wǎng)絡(luò)編碼??Ｉ?１??■?■??？適＠場(chǎng)景??＊?空口?優(yōu)化的空口??Ｈ?配置?技術(shù)方案??１／???Ｊ?Ｖ?Ｊ??圖１－４?５Ｇ關(guān)鍵技術(shù)??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｋｅｙ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ?ｉｎ?５Ｇ??在集中式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的研宄中，雙工和多址技術(shù)是重要的生題，其中同頻全??雙工技術(shù)可以讓通信節(jié)點(diǎn)在同一頻段同時(shí)收發(fā)信號(hào)，理論上頻譜利用率可以得??到成倍的提升。相比于時(shí)分雙工

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ADC量化對(duì)同頻全雙工數(shù)字自干擾消除的誤碼率性能分析[J]. 張志亮,羅龍,邵士海,潘文生,沈瑩,唐友喜.  電子與信息學(xué)報(bào). 2013(06)



本文編號(hào)：3373915