發(fā)布時間：2021-08-31 01:39

　　多址和雙工技術(shù)是無線通信領(lǐng)域中的重要研究方向,能夠在下一代的通信系統(tǒng)中為各種場景和各類應用提供有力支撐。隨著全球無線通信業(yè)務量以及無線終端數(shù)量的日益增長,建立正交的無線數(shù)據(jù)鏈路已經(jīng)不足以滿足網(wǎng)絡用戶的需求。本文總結(jié)歸納了 5G的技術(shù)指標要求和三大場景對應的無線通信需求,分析了研究非正交的多址和雙工技術(shù)的必要性,闡述了基于延時信道狀態(tài)信息（Channel State Information,CSI）、統(tǒng)計學CSI的新型空分多址技術(shù),并強調(diào)了這兩種多址技術(shù)在無法獲得實時完美CSI環(huán)境下的系統(tǒng)優(yōu)勢;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在支持海量連接時的優(yōu)勢;此外還分析了同頻全雙工（Full-duplex,FD）通信的瓶頸問題和性能極限。面對復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)勢從預編碼、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包括以下幾個方面:針對發(fā)射端只可獲得用戶統(tǒng)計學CSI的情況下的多址接入問題,在遍歷性速率解析表達式的... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?５Ｇ通信Ｈ；大場羞及應用??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ?ｍａｊｏｒ?ｓｃｅｎａｒｉｏｓ?ａｎｄ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?５Ｇ??

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

集中在一處，信道之間具有很強的相關(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，并不是靠單純地增加天線就可以帶來連接數(shù)量的激增完??成上述技術(shù)指標要求，亟需無線通信技術(shù)從各個方面進行突破，圖１－４展示的是??由中國ＩＭＴ２０２０（５Ｇ）推進組提出的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、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)絡編碼??Ｉ?１??■?■??？適＠場景??＊?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??在集中式無線網(wǎng)絡的研宄中，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)點在同一頻段同時收發(fā)信號，理論上頻譜利用率可以得??到成倍的提升。相比于時分雙工

【參考文獻】：
期刊論文
[1]ADC量化對同頻全雙工數(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.  電子與信息學報. 2013(06)



本文編號：3373915