5G機(jī)器類型通信(Machine Type Communication,MTC)面臨著需要有效支持大規(guī)模用戶隨機(jī)接入以及要求超可靠低時(shí)延通信的巨大挑戰(zhàn)。為了解決這些挑戰(zhàn),本文提出了一種基于壓縮感知非正交多址接入(Compressive Sensing-Based Non-Orthogonal Multiple Access,CS-NOMA)方案應(yīng)用于MTC的上下行鏈路。本文不僅從理論上證明了所提出方案的有效性,還分析了用戶簽名序列的設(shè)計(jì)原則,并根據(jù)這些設(shè)計(jì)原則給出了相應(yīng)的簽名序列。為了進(jìn)一步降低時(shí)延,還提出了一種基于壓縮感知的數(shù)據(jù)包(幀)結(jié)構(gòu)。此外,本文考慮了非理想信道狀態(tài)信息對(duì)所提出系統(tǒng)方案的影響。具體的貢獻(xiàn)及成果可以概括如下:首先,為了解決大規(guī)模機(jī)器類型通信(Massive Machine Type Communi-cation,mMTC)支持海量用戶隨機(jī)接入 的挑戰(zhàn),本文提出 了一種 CS-NOMA方案用于mMTC的上行鏈路。該方案是一種免調(diào)度非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)方案,可以應(yīng)用于碼分多址(Code Divisio...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 機(jī)器類型通信(MTC)
        1.1.2 基于壓縮感知的非正交多址接入技術(shù)(CS-NOMA)
        1.1.3 壓縮感知(CS)
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 mMTC
        1.2.2 mcMTC和mmcMTC
    1.3 論文主要工作及結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 CS-NOMA方案在mMTC上行鏈路的研究
    2.1 引言
    2.2 CS-NOMA方案
        2.2.1 基于CDMA的系統(tǒng)模型
        2.2.2 基于OFDM的系統(tǒng)模型
        2.2.3 映射矩陣F的構(gòu)建
        2.2.4 仿真結(jié)果
    2.3 基于CDMA系統(tǒng)的CS-NOMA方案的理論分析
        2.3.1 系統(tǒng)模型
        2.3.2 LCS簽名序列的設(shè)計(jì)
        2.3.3 非理想信道狀態(tài)信息的影響
        2.3.4 仿真結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第三章 CS-NOMA MaMIMO方案在mmcMTC上行鏈路的研究
    3.1 引言
    3.2 上行鏈路CS-NOMA MaMIMO方案
        3.2.1 系統(tǒng)模型
        3.2.2 CS簽名序列的設(shè)計(jì)
        3.2.3 CS矩陣F
    3.3 基于壓縮感知的數(shù)據(jù)包(CSP)結(jié)構(gòu)
        3.3.1 稀疏多用戶信號(hào)矩陣X
        3.3.2 兩個(gè)CS簽名序列投影過程
        3.3.3 數(shù)學(xué)模型
    3.4 非理想信道狀態(tài)信息的影響
        3.4.1 基于符號(hào)處理
        3.4.2 基于CSP結(jié)構(gòu)處理
    3.5 仿真結(jié)果
        3.5.1 基于符號(hào)處理
        3.5.2 基于CSP結(jié)構(gòu)處理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 CS-NOMA MaMIMO方案在mmcMTC下行鏈路的研究
    4.1 引言
    4.2 下行鏈路CS-NOMA MaMIMO方案
        4.2.1 系統(tǒng)模型
        4.2.2 有效信道矩陣A₁的RIP理論分析
    4.3 基于張量壓縮感知(TCS)的數(shù)據(jù)包(幀)結(jié)構(gòu)
        4.3.1 多維稀疏張量數(shù)據(jù)包
        4.3.2 三個(gè)CS簽名序列投影過程
        4.3.3 數(shù)學(xué)模型
        4.3.4 Kronecker感知矩陣A的RIP理論分析
    4.4 非理想信道狀態(tài)信息的影響
        4.4.1 基于符號(hào)處理
        4.4.2 基于TCS數(shù)據(jù)包(幀)處理
    4.5 仿真結(jié)果
        4.5.1 基于符號(hào)處理
        4.5.2 基于TCS數(shù)據(jù)包處理
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)及展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 下一步工作展望
附錄A 定理2.1的證明
附錄B 推論2.1的證明
附錄C 定理3.2的證明
附錄D 定理4.2的證明
附錄E 定理4.3的證明
附錄F 定理4.4的證明
附錄G 縮略語表
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3816713