近年來,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,移動設(shè)備數(shù)量和移動數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。面向大規(guī)模物聯(lián)和超密集覆蓋等場景需求,未來的蜂窩移動通信不僅需要更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,而且需要具備更強的移動設(shè)備接納能力。以第五代（the 5th Generation,5G）移動通信為背景,本文研討了非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）、免調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸、異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備直連（Device to Device,D2D）和無線緩存等關(guān)鍵技術(shù),并針對無線網(wǎng)絡(luò)的物理（PHYsical,PHY）層和媒體接入控制（Media Access Control,MAC）層在解決超大規(guī)模連接的需求時出現(xiàn)的問題,提出了一系列行之有效的解決辦法。對于5G大規(guī)模連接場景下的PHY層和MAC層技術(shù),學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界近年來都進行了眾多的相關(guān)研究。5G標準的Release-15版本已經(jīng)被第三代合作伙伴計劃在2018年6月正式提出,但是業(yè)界對于大規(guī)模連接場景中的多址接入技術(shù)、傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等方面的爭論仍在激烈進行之中。為切實有效地將業(yè)界提出的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模連接場景,本文對這些關(guān)鍵技術(shù)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非正交多址接入技術(shù)
        1.2.2 免授權(quán)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
        1.2.3 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)
        1.2.4 D2D通信
        1.2.5 無線緩存技術(shù)
    1.3 本文結(jié)構(gòu)安排與研究內(nèi)容
    1.4 本文創(chuàng)新點
第二章 基于未知活躍用戶數(shù)的GF-NOMA接收機設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
        2.2.1 GF-NOMA的信號建模
        2.2.2 導(dǎo)頻信號傳輸模型
        2.2.3 數(shù)據(jù)信號傳輸模型
    2.3 GF-NOMA的接收機設(shè)計
        2.3.1 DGOMP算法:基于未知活躍用戶數(shù)的MUD與信道估計
        2.3.2 改進的JMPA算法:聯(lián)合誤檢用戶剔除與數(shù)據(jù)譯碼
    2.4 GF-NOMA的系統(tǒng)性能分析
        2.4.1 GF-NOMA的網(wǎng)絡(luò)幾何分布模型
        2.4.2 用戶檢測成功率
        2.4.3 信道估計誤差
        2.4.4 理論分析的驗證
    2.5 仿真結(jié)果與分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 SCMA系統(tǒng)的FPGA設(shè)計與優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 SCMA收發(fā)機的基本原理
        3.2.1 SCMA編碼器
        3.2.2 基于OFDM波形的SCMA系統(tǒng)
        3.2.3 基于log-MPA算法的SCMA譯碼器的基本原理
    3.3 基于FPGA平臺的SCMA系統(tǒng)
        3.3.1 SCMA編碼器的實現(xiàn)方法
        3.3.2 SCMA譯碼器的實現(xiàn)方法
    3.4 軟件仿真與硬件測試結(jié)果
        3.4.1 實驗平臺概述
        3.4.2 結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于D2D中繼的NOMA異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的資源分配
    4.1 引言
    4.2 單D2D中繼NOMA異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的資源分配
        4.2.1 系統(tǒng)模型的描述與優(yōu)化問題的構(gòu)建描述
        4.2.2 最優(yōu)功率分配問題的求解
        4.2.3 最優(yōu)模式選擇與接入點選擇
        4.2.4 仿真結(jié)果與分析
    4.3 多D2D中繼NOMA異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)資源分配
        4.3.1 系統(tǒng)模型與問題描述
        4.3.2 對每個SBS-NU-FU組合的最優(yōu)功率分配
        4.3.3 基于匹配算法的用戶調(diào)度算法
        4.3.4 仿真結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于全雙工中繼的NOMA系統(tǒng)的性能分析與優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 CFR-NOMA系統(tǒng)模型
        5.2.1 信號模型
        5.2.2 SINR模型
    5.3 CFR-NOMA系統(tǒng)的性能分析
        5.3.1 中斷概率分析
        5.3.2 遍歷容量分析
    5.4 CFR-NOMA系統(tǒng)的性能優(yōu)化
        5.4.1 中斷概率最小化的最優(yōu)功率分配
        5.4.2 最小速率最大化的最優(yōu)功率分配
    5.5 仿真結(jié)果與分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 無線內(nèi)容緩存系統(tǒng)的D2D協(xié)同傳輸與資源分配
    6.1 引言
    6.2 系統(tǒng)模型
        6.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)模型
        6.2.2 用戶協(xié)同緩存?zhèn)鬏敳呗?br>    6.3 優(yōu)化問題的構(gòu)造與分析
        6.3.1 協(xié)同D2D鏈路的可達速率分析
        6.3.2 非協(xié)同D2D鏈路的可達速率分析
        6.3.3 系統(tǒng)吞吐量最優(yōu)化問題的構(gòu)建
    6.4 協(xié)同D2D鏈路的調(diào)度與功率分配
        6.4.1 協(xié)同D2D鏈路的發(fā)送用戶與接收用戶選擇
        6.4.2 協(xié)同D2D鏈路的功率分配
    6.5 非協(xié)同D2D鏈路的調(diào)度與功率分配
        6.5.1 非協(xié)同D2D鏈路的用戶選擇
        6.5.2 非協(xié)同D2D鏈路的功率分配
    6.6 仿真結(jié)果與分析
    6.7 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
附錄
    A.1 引理2.4.1的證明
    A.2 定理2.4.2的證明
    A.3 引理2.4.1的證明
    A.4 定理2.4.2的證明
    A.5 定理4.2.1的證明
    A.6 定理4.2.2的證明
    A.7 引理4.3.1的證明
    A.8 引理4.3.2的證明
    A.9 定理4.3.1的證明
    A.10 引理4.3.3的證明
    A.11 引理4.3.4的證明
    A.12 定理4.3.2的證明
    A.13 定理5.3.1的證明
    A.14 引理5.4.1的證明
    A.15 引理5.4.2的證明
    A.16 定理5.4.1的證明
    A.17 引理5.4.3的證明
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：3531857