【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展給第五代(5G)移動(dòng)通信研究提出了諸多挑戰(zhàn),比如更高的傳輸速率、更低的時(shí)延、更高的連接密度等。基于功率域復(fù)用的非正交多址接入(PD-NOMA)和基于碼域復(fù)用的稀疏碼多址接入(SCMA))被認(rèn)為是5G移動(dòng)通信系統(tǒng)多址接入方式的兩個(gè)最重要候選技術(shù)。本論文分別研究了不同5G場景下,PD-NOMA和SCMA的中斷概率和平均速率性能,得到了一些閉合表達(dá)式和相關(guān)近似結(jié)果表達(dá)式,對PD-NOMA和SCMA的系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化具有重要指導(dǎo)意義。首先,提出了一種提高用戶公平性的PD-NOMA功率分配方案,可以更靈活地滿足不同用戶服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求。進(jìn)而得到了該方案的中斷概率與平均速率的精確表達(dá)式及其在高信噪比條件下的近似值。與基于固定功率分配的PD-NOMA和認(rèn)知無線電啟發(fā)式PD-NOMA相比,該方案可以嚴(yán)格保證其中斷概率和平均和速率性能同時(shí)優(yōu)于傳統(tǒng)的正交多址接入(OMA)。通過該方案,系統(tǒng)吞吐量和不同用戶間公平性可以實(shí)現(xiàn)更加靈活地折中。其次,研究了一個(gè)源端通過一個(gè)瞬時(shí)無線信息和功率傳輸(SWIPT)的中繼來服務(wù)兩個(gè)用戶的協(xié)作模型。通過分析固定功率分配PD-NOMA(F-NOMA)和認(rèn)知無線電啟發(fā)式PD-NOMA(CR-NOMA)的性能,分別得到了相應(yīng)的中斷概率閉合表達(dá)式以及高信噪比條件下的近似值。分析結(jié)果表明,這兩種功率分配策略都可以實(shí)現(xiàn)接收可靠性、用戶公平性以及系統(tǒng)復(fù)雜度之間的折中關(guān)系,在保證與SWIPT中繼網(wǎng)絡(luò)OMA實(shí)現(xiàn)相同分集增益的基礎(chǔ)上可以有效地減小中斷概率。接著,假定用戶在單小區(qū)內(nèi)均勻分布,研究了僅已知部分信道狀態(tài)信息(CSI)條件下的下行PD-NOMA系統(tǒng)的性能。對于基于信道估計(jì)誤差模型的非理想CSI,得到了PD-NOMA系統(tǒng)的中斷概率與平均和速率以及高信噪比條件下的近似表達(dá)式。對于基于二階統(tǒng)計(jì)(SOS)的PD-NOMA模型,分別得到了中斷概率的閉合表達(dá)式以及兩用戶情況下的近似平均和速率表達(dá)式。對于這兩種典型的部分CSI下的PD-NOMA場景,PD-NOMA的性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的OMA,而且基于SOS的PD-NOMA系統(tǒng)性能優(yōu)于基于非理想CSI的PD-NOMA系統(tǒng)。特別地,在低信噪比區(qū)域,基于SOS的PD-NOMA系統(tǒng)可以獲得與理想CSI的PD-NOMA系統(tǒng)類似的性能。再次,研究了用戶位置在六邊形小區(qū)內(nèi)隨機(jī)部署的上行SCMA系統(tǒng)的平均和速率,分析結(jié)果表明,SCMA系統(tǒng)的平均和速率優(yōu)于OFDMA系統(tǒng)。假定所有用戶相對基站的距離固定但不一定相同,研究了因子圖矩陣對上行SCMA系統(tǒng)平均和速率的影響。結(jié)果表明,當(dāng)正交資源分配給相鄰用戶時(shí),可以得至JSCMA系統(tǒng)最優(yōu)遍歷和速率。同時(shí)也提出了一個(gè)低復(fù)雜度的迭代算法來設(shè)計(jì)最優(yōu)的SCMA因子圖矩陣。最后,假定基站在圓盤內(nèi)均勻分布,研究了云無線接入網(wǎng)絡(luò)(C-RAN)。利用高斯切比雪夫積分獲得了C-RAN系統(tǒng)的中斷概率和遍歷容量的近似結(jié)果,該結(jié)果比已有的分析結(jié)果更精確。另外,論文還研究了一個(gè)認(rèn)知無線電協(xié)作網(wǎng)絡(luò)模型,它包括一個(gè)主用戶、一對認(rèn)知發(fā)射—接收機(jī)和一個(gè)能量收集中繼,其中中繼是從所觀測的無線電頻率上獲取能量。得到了基于SWIPT認(rèn)知無線電協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的中斷概率及高信噪比條件下的近似值。分析結(jié)果表明,運(yùn)用SWIPT可以獲得與傳統(tǒng)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)相同的分集增益。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廉靜;NOMA系統(tǒng)本地化的嘗試[J];計(jì)算機(jī)與通信;1999年08期

2 胡發(fā)蓮;NOMA系統(tǒng)的維護(hù)與應(yīng)用[J];山東通信技術(shù);1999年01期

3 ;NOMA在電信[J];軟件世界;1998年01期

4 張權(quán);試論NOMA系統(tǒng)在我省電信維護(hù)工作中的重要作用[J];山東通信技術(shù);1998年01期

5 趙升旗;NOMA系統(tǒng)常見故障的處理[J];山東通信技術(shù);1998年02期

6 關(guān)凱鈺;如何利用NOMA2.0實(shí)現(xiàn)話務(wù)高峰時(shí)的動(dòng)態(tài)話務(wù)控制[J];廣西通信技術(shù);2001年04期

7 劉勇;在Windows95上實(shí)現(xiàn)與NOMA系統(tǒng)的通信[J];電信技術(shù);2000年01期

8 楊俊;NOMA系統(tǒng)中NFS故障處理一例[J];電信技術(shù);1999年08期

9 ;NOMA釭540跨越新領(lǐng)域的儲(chǔ)存媒介[J];電腦;1997年03期

10 ;ZXJ10與NOMA網(wǎng)管系統(tǒng)的互聯(lián)[J];電信科學(xué);1998年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊正;5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)非正交多址接入及相關(guān)技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 劉英杰;NOMA與SCMA非正交多址接入系統(tǒng)仿真分析[D];西南交通大學(xué);2016年

2 薛俊明;濮陽市NOMA2.0系統(tǒng)的創(chuàng)建、優(yōu)化和擴(kuò)充[D];電子科技大學(xué);2003年

3 屠方澤;多天線多點(diǎn)通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2474131