為了滿足第五代移動通信(The Fifth Generation of Mobile Communication Systems,5G)廣連接、低時延和高頻譜效率的場景需求,非正交多址(NonOrthogonal Multiple Access,NOMA)作為一種關鍵技術逐漸得到人們的認可和研究。在各種非正交多址方案中,稀疏碼多址(Sparse Code Multiple Access,SCMA)依靠其特有的稀疏碼本而具有高過載和高吞吐的能力,成為研究熱點之一。然而對于上行SCMA系統(tǒng)來說,免授權機制還是不夠成熟,本文旨在通過對競爭傳輸單元(Contention Transmission Unit,CTU)[1]分配策略、碼本分配策略及消息傳遞算法(Message Passing Algorithm,MPA)的研究,來優(yōu)化上行免授權SCMA系統(tǒng)的丟包率性能及譯碼性能。首先,本文對5G中上行SCMA系統(tǒng)中鏈路級和系統(tǒng)級國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行討論分析。然后分析了上行SCMA的基本模型,對其免授權原理進行闡述說明;然后分別對SCMA碼本設計及上行免授權多用戶檢測技術進行展開說明并給出仿真分析。然后,本文首先說明了用戶、CTU及碼本這三種上行資源之間相互的關系。在此基礎上,對上行SCMA系統(tǒng)由于CTU沖突而產(chǎn)生的丟包率進行了推導;并以最小丟包率為目標函數(shù),設計出了一種迭代啟發(fā)式的基于活躍度的CTU分配策略,將NP-hard問題轉(zhuǎn)化為可解問題;仿真分析表明此方法能夠大大降低丟包率。然后基于此CTU分配結(jié)果,對上行SCMA系統(tǒng)的碼本上平均漸進復雜度進行了推導;并以最小平均漸進復雜度為目標,設計出了基于活躍度的碼本分配策略,將不可解非線性整數(shù)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為可解的二次0-1規(guī)劃問題。最后,針對上行免授權系統(tǒng)中碼本沖突可以承受卻無法避免的問題,首先提出碼本沖突下的串行譯碼算法;相比于理想的無碼本沖突的譯碼算法,碼本沖突的情況會對MPA的收斂性產(chǎn)生巨大的影響,所以引入外部信息轉(zhuǎn)移(EXtrinsic Information Transfer,EXIT)圖來探討收斂性問題;然后基于外部信息轉(zhuǎn)移圖得出的結(jié)論,利用譯碼算法中碼字信息的置信度,完成碼本沖突下的串行譯碼算法的優(yōu)化設計。幾乎在不影響譯碼性能和收斂性的情況下降低譯碼的復雜度。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文表3-1 算法復雜度對比表真參數(shù) 最優(yōu)化方法 提出的優(yōu)代次數(shù) / !N LLL LN N-L法次數(shù) [(2 1) 1]/ !N LLL N L LN (N-L)×[(N+1)×L+1法次數(shù) ( 2) / !N LLL N L LN (N-L)×(N+3包率性能分析為有 4 個相互正交的子載波，6 個碼本。用戶的活躍度。信道條件為理想信道估計，也就是說只要用戶被分接收機就能夠解調(diào)出用戶信息。我們提出的基于用戶活基于模除的 CTU 分配算法對應的丟包率的累計概e Distribution Function，CDF）如圖 3-5、3-6 所示。

包率性能分析為有 4 個相互正交的子載波，6 個碼本。用戶的活躍度的。信道條件為理想信道估計，也就是說只要用戶被分配接收機就能夠解調(diào)出用戶信息。我們提出的基于用戶活基于模除的 CTU 分配算法對應的丟包率的累計概e Distribution Function，CDF）如圖 3-5、3-6 所示。圖 3-5 CTU 數(shù)不變下丟包率 CDF 對比圖

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 ;工信部張峰:設立全球統(tǒng)一5G標準已成為共識[J];通信電源技術;2015年03期

本文編號：2818150