異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于NOMA的能效優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-07 06:38
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展需求促使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)逐步進(jìn)入第五代移動(dòng)通信(5th Generation,5G)時(shí)代。從各種新興業(yè)務(wù)的發(fā)展,到各種頻譜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合部署,再到支持關(guān)鍵性能指標(biāo)的各種新興技術(shù)的應(yīng)用,5G通信儼然成為了由多種異構(gòu)頻譜資源組網(wǎng),利用多種新興技術(shù)共同作用,支持多種業(yè)務(wù)應(yīng)用的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。由于非正交多址接入技術(shù)(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)支持多用戶共享同一無線資源,能夠輔助具有異構(gòu)需求的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)共同傳輸。如何設(shè)計(jì)不同業(yè)務(wù)基于NOMA的共同傳輸策略、以及相關(guān)的系統(tǒng)性能評(píng)估是一個(gè)亟待解決的問題。此外,為了應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中激增的海量數(shù)據(jù)終端,NOMA可以應(yīng)用到基于不同頻譜的網(wǎng)絡(luò)模式中或者與其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備的大連接以及網(wǎng)絡(luò)頻譜效率(Spectral Efficiency,SE)的提升。與此同時(shí),如何設(shè)計(jì)不同網(wǎng)絡(luò)模式下NOMA傳輸策略、解決NOMA與其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合下的干擾問題以及干擾問題帶來的能量效率(Energy Efficiency,EE)損失都是NOMA在異構(gòu)頻譜、技術(shù)方面應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵問題。因此,本文將NOMA應(yīng)用到...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1?非正交多址接入技術(shù)分類??數(shù)相同的前提下,利用子載波來傳輸用戶符號(hào)
?第二章異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于NOMA的EE優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)概述??|A,|2<|^|2<-|^|2<-<K|2??UE?1?〇?????:1?UE2?5--,^?fm\/h?A?i利用SIC解調(diào)信道增!?「涵化-舊]??P---1?信號(hào):I?益小于UEk的用戶?j-+|?I??:I?I?信號(hào)?-------??信號(hào)?丨BS:功率域的疊I?UEK??p, ̄ ̄i?^?!?iuM-^?!??mi??圖2-2?下行NOMA傳輸糢型??疊加用戶信息,該類技術(shù)主要以低碼率簽名共享技術(shù)(Low?Code?Rate?and?Signature??based?Shared?Access,LSSA)為代表,其發(fā)送端的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)非常適合大規(guī)模通信的場(chǎng)??景并且支持異步上行傳輸[28]。基于交織器類的非正交多址接入技術(shù)主要依靠不同比??特級(jí)交織器、不同網(wǎng)格映射技術(shù)以及二者技術(shù)的組合來區(qū)分不同用戶信息從而實(shí)現(xiàn)??非正交多址接入的傳輸[29];位分復(fù)用(Bit?Division?Multiplexing,BDM)技術(shù)主要依??靠分層調(diào)制,其中復(fù)用資源的用戶信息以比特級(jí)而非符號(hào)級(jí)的形式進(jìn)行傳輸。這意??味其在比特域是正交的。由于它們可以共享相同的星座,即該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了符號(hào)域的??非正交傳輸[3Q]。??2.1.2基于功率域的非正交多址接入技術(shù)??這一小節(jié)將詳細(xì)的介紹本文主要基于的多址接入技術(shù)一功率域的非正交多址接??入技術(shù)。如上所述,與縮寫NOMA—致。NOMA技術(shù)打破了正交多址接入在時(shí)域、??頻域以及碼域上的傳輸,幵創(chuàng)了一個(gè)新的維度即功率域上的多址接入技術(shù)。通過功?.??率上的差異來實(shí)現(xiàn)時(shí)間、頻率和擴(kuò)頻碼等正交資源的多用戶共享。在發(fā)
北京郵電大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文?????丨心丨心…丨心…咖丨2??A吞??z?4?G?—-.????\?UE1?丨頻率,??5*A??t??u-?-?---?i?卜.UE2?的信號(hào)?I?息的?.?UEk?---,??疊?頻率???1?——1??????BS??#個(gè),??UEK諢??p,?!頻率??圖2-3?上行NOMA傳輸模型??型。在圖中,假設(shè)用戶總數(shù)尤的信道增益排列順序?yàn)檫f增式。??上行NOMA的操作與下行傳輸?shù)乃胁煌T谏闲型ㄐ胖,多個(gè)用戶在同一無??線資源上將信息傳輸給同一接收端,由于發(fā)送端的用戶將按照其最大發(fā)送功率或者??控制功率獨(dú)立發(fā)送,需要確保所有用戶到達(dá)功率的差異性。因此傳統(tǒng)的用戶功率控??制并不適合上行NOMA系統(tǒng)?紤]接收端的最強(qiáng)信號(hào)可能來自于較大信道增益用??戶,因此,率先解調(diào)該信號(hào)。也就是說,較高信道增益的用戶要受到來自其它較小信??道增益用戶的干擾,而信道增益最小的用戶將不會(huì)受到其它用戶的千擾。圖2-3為單??小區(qū)上行NOMA系統(tǒng)的傳輸模型。在圖中,同樣假設(shè)用戶總數(shù)尤的信道增益排列順??序?yàn)檫f增式。??2.2基于NOMA的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)研究概述??5G網(wǎng)絡(luò)及下一代網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由多種異構(gòu)頻譜資源組成,利用多種新興技術(shù)共同??作用的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。本小節(jié)將主要從異構(gòu)業(yè)務(wù)需求、異構(gòu)頻譜以及異構(gòu)技術(shù)三個(gè)異構(gòu)??方面介紹基于NOMA的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并基于該介紹進(jìn)一步表明了本文的研究方向。??2.2.1基于NOMA的異構(gòu)業(yè)務(wù)需求??數(shù)據(jù)流量爆炸性增長(zhǎng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)以及海量低功耗網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接形成的物??聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)是5G場(chǎng)景的兩大主要業(yè)務(wù)。不同業(yè)務(wù)需求的側(cè)重點(diǎn)不同,基
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向5G的MUSA多用戶共享接入[J]. 袁志鋒,郁光輝,李衛(wèi)敏. 電信網(wǎng)技術(shù). 2015(05)
本文編號(hào):3389048
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1?非正交多址接入技術(shù)分類??數(shù)相同的前提下,利用子載波來傳輸用戶符號(hào)
?第二章異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于NOMA的EE優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)概述??|A,|2<|^|2<-|^|2<-<K|2??UE?1?〇?????:1?UE2?5--,^?fm\/h?A?i利用SIC解調(diào)信道增!?「涵化-舊]??P---1?信號(hào):I?益小于UEk的用戶?j-+|?I??:I?I?信號(hào)?-------??信號(hào)?丨BS:功率域的疊I?UEK??p, ̄ ̄i?^?!?iuM-^?!??mi??圖2-2?下行NOMA傳輸糢型??疊加用戶信息,該類技術(shù)主要以低碼率簽名共享技術(shù)(Low?Code?Rate?and?Signature??based?Shared?Access,LSSA)為代表,其發(fā)送端的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)非常適合大規(guī)模通信的場(chǎng)??景并且支持異步上行傳輸[28]。基于交織器類的非正交多址接入技術(shù)主要依靠不同比??特級(jí)交織器、不同網(wǎng)格映射技術(shù)以及二者技術(shù)的組合來區(qū)分不同用戶信息從而實(shí)現(xiàn)??非正交多址接入的傳輸[29];位分復(fù)用(Bit?Division?Multiplexing,BDM)技術(shù)主要依??靠分層調(diào)制,其中復(fù)用資源的用戶信息以比特級(jí)而非符號(hào)級(jí)的形式進(jìn)行傳輸。這意??味其在比特域是正交的。由于它們可以共享相同的星座,即該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了符號(hào)域的??非正交傳輸[3Q]。??2.1.2基于功率域的非正交多址接入技術(shù)??這一小節(jié)將詳細(xì)的介紹本文主要基于的多址接入技術(shù)一功率域的非正交多址接??入技術(shù)。如上所述,與縮寫NOMA—致。NOMA技術(shù)打破了正交多址接入在時(shí)域、??頻域以及碼域上的傳輸,幵創(chuàng)了一個(gè)新的維度即功率域上的多址接入技術(shù)。通過功?.??率上的差異來實(shí)現(xiàn)時(shí)間、頻率和擴(kuò)頻碼等正交資源的多用戶共享。在發(fā)
北京郵電大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文?????丨心丨心…丨心…咖丨2??A吞??z?4?G?—-.????\?UE1?丨頻率,??5*A??t??u-?-?---?i?卜.UE2?的信號(hào)?I?息的?.?UEk?---,??疊?頻率???1?——1??????BS??#個(gè),??UEK諢??p,?!頻率??圖2-3?上行NOMA傳輸模型??型。在圖中,假設(shè)用戶總數(shù)尤的信道增益排列順序?yàn)檫f增式。??上行NOMA的操作與下行傳輸?shù)乃胁煌T谏闲型ㄐ胖,多個(gè)用戶在同一無??線資源上將信息傳輸給同一接收端,由于發(fā)送端的用戶將按照其最大發(fā)送功率或者??控制功率獨(dú)立發(fā)送,需要確保所有用戶到達(dá)功率的差異性。因此傳統(tǒng)的用戶功率控??制并不適合上行NOMA系統(tǒng)?紤]接收端的最強(qiáng)信號(hào)可能來自于較大信道增益用??戶,因此,率先解調(diào)該信號(hào)。也就是說,較高信道增益的用戶要受到來自其它較小信??道增益用戶的干擾,而信道增益最小的用戶將不會(huì)受到其它用戶的千擾。圖2-3為單??小區(qū)上行NOMA系統(tǒng)的傳輸模型。在圖中,同樣假設(shè)用戶總數(shù)尤的信道增益排列順??序?yàn)檫f增式。??2.2基于NOMA的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)研究概述??5G網(wǎng)絡(luò)及下一代網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由多種異構(gòu)頻譜資源組成,利用多種新興技術(shù)共同??作用的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。本小節(jié)將主要從異構(gòu)業(yè)務(wù)需求、異構(gòu)頻譜以及異構(gòu)技術(shù)三個(gè)異構(gòu)??方面介紹基于NOMA的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并基于該介紹進(jìn)一步表明了本文的研究方向。??2.2.1基于NOMA的異構(gòu)業(yè)務(wù)需求??數(shù)據(jù)流量爆炸性增長(zhǎng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)以及海量低功耗網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接形成的物??聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)是5G場(chǎng)景的兩大主要業(yè)務(wù)。不同業(yè)務(wù)需求的側(cè)重點(diǎn)不同,基
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向5G的MUSA多用戶共享接入[J]. 袁志鋒,郁光輝,李衛(wèi)敏. 電信網(wǎng)技術(shù). 2015(05)
本文編號(hào):3389048
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