在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代,人和物均會接入網(wǎng)絡(luò)。人與人、機(jī)器與機(jī)器以及人與機(jī)器之間都存在著通信。第五代（Fifth Generation,5G）通信系統(tǒng)面臨如下挑戰(zhàn):日益增長的連接數(shù)與有限頻譜資源的矛盾、毫秒級的端到端延遲以及高連接數(shù)下的用戶鏈路級質(zhì)量。故非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,且在眾多NOMA技術(shù)中稀疏碼分多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）技術(shù)擁有最好的鏈路級性能。但是,目前SCMA的研究局限于較低階次的場景,所用架構(gòu)在高負(fù)載下解碼復(fù)雜度指數(shù)級增加且誤符號率（Symbol Error Rate,SER）較高。本文以高階SCMA系統(tǒng)為研究對象,探討其在物理實(shí)現(xiàn)中所面臨的主要難題并提出對應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)來解決,主要工作包括以下三點(diǎn):（1）基于分層編碼的思想,提出了一種級聯(lián)SCMA的系統(tǒng)方案,將一個高階SCMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)問題轉(zhuǎn)化為多個低階子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)問題,并構(gòu)建了特定的映射模塊從各個低階子系統(tǒng)中恢復(fù)出原始的用戶信息。本文還討論了每個低階子系統(tǒng)的碼本設(shè)計(jì)原則以及與級聯(lián)SCMA相對應(yīng)的接收... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖３．１傳統(tǒng)ＳＣＭＡ系統(tǒng)模型??

每個ＲＮ被々個ＵＮ所占用。由文獻(xiàn)［１８］，可得如下關(guān)系式：尺彡??ｄ，＝等。??一個６?ＵＮｓ和４?ＲＮｓ的因子圖示例如圖３．２。??本文用ＳＣＭＡ（Ｋ，?ｉＶ，?Ｍ）來描述一個獨(dú)立的ＳＣＭＡ系統(tǒng)，其中冗、ｉＶ和Ａ／定??義如上所述。當(dāng)夂、ｉＶ或Ｍ增大時，ＳＣＭＡ（Ｋ，?ｉＶ，Ｍ）便可稱為一個高階ＳＣＭＡ??系統(tǒng)。??本章節(jié)的核心思想系統(tǒng)降階可簡要描述如下：當(dāng)ｉＶ確定的時候，一個ＳＣＭＡ??系統(tǒng)的過載因子主要取決于每個ＲＮ上交疊的信號數(shù)心。Ａ過高會帶來高額的??檢測復(fù)雜度以及更糟糕的鏈路級性能。通過對Ａ的控制可極大減少整體的計(jì)算??復(fù)雜度并可使得ＢＬＥＲ控制在合理的范圍內(nèi)。因此本章提出了一個級聯(lián)的編碼??結(jié)構(gòu)將高階ＳＣＭＡ系統(tǒng)的心分解實(shí)現(xiàn)。??３．３級聯(lián)的ＳＣＭＡ系統(tǒng)模型??圖３．３展示了所提級聯(lián)的ＳＣＭＡ系統(tǒng)的基本架構(gòu)。該系統(tǒng)由一個獨(dú)立的??ＳＣＭＡ系統(tǒng)和Ｐ?－?１個模式矩陣Ｇｐ，ｐ?ｅ?｛２，３，．．．，尸｝所組成。每個模式矩陣??Ｇｐ的維度與一個獨(dú)立的ＳＣＭＡ（ｉＣｐ，ｉＶｐ，Ｍｐ）系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，可設(shè)定為心ｘ?Ｊｐ，??其中Ｊｐ?＝?ｅ?｛２，?３，…，Ｐ｝。此外，每個模式矩陣Ｇｐ與ＳＣＭＡ（ｉ＾，ｉＶｐ，Ｍｐ）??系統(tǒng)因子圖矩陣擁有相同的非零元素位置。在一個級聯(lián)的ＳＣＭＡ系統(tǒng)中，每個??用戶的二進(jìn)制信息首先直接映射為ＳＣＭＡＯ＾＾Ａ＾ｉｌＡ）的復(fù)數(shù)碼字

３．５級聯(lián)的ＳＣＭＡ系統(tǒng)接收機(jī)設(shè)計(jì)??圖３．４相鄰子系統(tǒng)因子圖??級聯(lián)ＳＣＭＡ系統(tǒng)中，相鄰子系統(tǒng)Ｆｐ和Ｆｐ如圖３．４所示，其中ｐ?ｅ?｛２，３，．．．，尸｝。??Ｆｐ＿；ｉ和Ｆｐ構(gòu)成了一個二階段雙向因子圖，包括ＵＮｓ，連接節(jié)點(diǎn)（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?Ｎｏｄｅｓ，??ＣＮｓ）和ＲＮｓ。假設(shè)接收機(jī)可完美地知道信道狀況。具有可接受復(fù)雜度的ＭＰＡ檢??測器通過因子圖迭代傳輸消息。在文獻(xiàn)［６９］．作者提出信道和ＳＣＭＡ解碼器交換??軟信息來提升鏈路級性能。??定義后驗(yàn)對數(shù)似然比（Ｌｏｇ－ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ?ｒａｔｉｏ，?ＬＬＲ）做為ＳＣＭＡ和信道解碼器??的軟判決信息，其可由下式給出，??Ａ（ｂｊ，ｍ）＝ｌｏｇＰ＾ｍ?＝?＾｜＾－，?（３－１２）??ｐ｛ｂｊ，ｍ?＝?０｜ｙ）??其中是用戶的第ｍ個比特，ｙ表示接收信號。??基于貝葉斯準(zhǔn)則，（３．１２）可轉(zhuǎn)化為??Ａ（６

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Pattern Matrix Design of PDMA for 5G UL Applications[J]. Bin Ren,Yingmin Wang,Xiaoming Dai,Kai Niu,Wanwei Tang.  中國通信. 2016(S2)
[2]Prototype for 5G New Air Interface Technology SCMA and Performance Evaluation[J]. LU Lei,CHEN Yan,GUO Wenting,YANG Huilian,WU Yiqun,XING Shuangshuang.  中國通信. 2015(S1)



本文編號：3607299