移動(dòng)通信系統(tǒng)演進(jìn)過(guò)程中,多址接入一直扮演著關(guān)鍵角色。傳統(tǒng)的頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址和正交頻分多址主要采用正交資源分配方式,然而正交資源分配存在頻譜效率受限和時(shí)頻資源調(diào)度復(fù)雜等缺陷,已經(jīng)難以滿足未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)高容量和高頻譜效率的要求。新型多址接入通過(guò)引入不同資源維度實(shí)現(xiàn)多用戶信號(hào)在物理資源上的非正交疊加,不僅可以進(jìn)一步提升頻譜效率,還可以大幅度提升系統(tǒng)接入容量。本論文重點(diǎn)研究了功率域非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系統(tǒng)中功率分配以及用戶分組方案。主要工作如下:首先,描述了NOMA系統(tǒng)的基本原理,并以兩個(gè)復(fù)用用戶為例,闡述了NOMA系統(tǒng)在頻譜效率上的優(yōu)勢(shì)�；谙滦蠳OMA系統(tǒng)模型,重點(diǎn)介紹了幾種常見(jiàn)的發(fā)送端功率分配算法、用戶分組算法以及接收端干擾消除算法的原理。其次,針對(duì)發(fā)送端相同子帶內(nèi)復(fù)用用戶的功率分配以及小區(qū)用戶的分組情況進(jìn)行研究,分別提出了步長(zhǎng)可調(diào)的功率分配算法和多用戶分組優(yōu)化算法。所提步長(zhǎng)可調(diào)的功率分配算法以子帶復(fù)用用戶加權(quán)吞吐量和最大為目標(biāo),以滿足SIC要求的遞增功率分配系數(shù)為約束條件,通過(guò)步長(zhǎng)靈活控制功率分配系數(shù)搜索范圍,功率分配系數(shù)搜索過(guò)程中根據(jù)加權(quán)吞吐量和最大標(biāo)準(zhǔn)逐階舍去冗余功率分配系數(shù)組合,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量、計(jì)算復(fù)雜度以及用戶公平性的折中。所提多用戶分組算法首先根據(jù)用戶信道增益差異和子帶復(fù)用用戶數(shù)限制條件進(jìn)行多用戶初始分組處理,減小用戶搜索空間,然后逐步完成初始分組用戶間的優(yōu)化組合,以幾何平均用戶吞吐量最大為用戶分組準(zhǔn)則,進(jìn)一步提升小區(qū)邊緣用戶的吞吐量。最后,針對(duì)相同子帶內(nèi)復(fù)用用戶的能效優(yōu)化問(wèn)題,提出一種基于能效優(yōu)化的功率分配算法。所提算法充分考慮子帶內(nèi)復(fù)用用戶的服務(wù)質(zhì)量以及公平性要求,在滿足子帶最小傳輸功率前提下,建立子帶內(nèi)復(fù)用用戶能效優(yōu)化模型。然后通過(guò)KKT條件推導(dǎo)功率分配系數(shù)閉合表達(dá)式,再通過(guò)分式規(guī)劃Dinkelbach算法求解功率消耗率。仿真表明,在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量以及公平性要求的前提下,所提算法比傳統(tǒng)的譜效最大化功率分配算法具有更優(yōu)的能源效率。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

學(xué)位論文 第 2 章 非正交多址增益差，這是以往的移動(dòng)通信系統(tǒng)不具備的特征。限于OFDM技術(shù)，但是為了研究方便，本文采取基于O作分析。在基于OFDM技術(shù)的NOMA系統(tǒng)中，總帶寬的子帶，從而保證子帶間用戶互不干擾。與OMA系統(tǒng)個(gè)子帶可以復(fù)用多個(gè)用戶。由于同一子帶上的多用戶定的多址干擾，為了消除用戶間的多址干擾，接收端消除(Parallel Interference Cancellation, PIC)技術(shù)完成用

11圖 2.2 NOMA 技術(shù)的資源分配DMA技術(shù)的資源分配方案圖。從圖可知，OFDMA系統(tǒng)時(shí)間和頻率資源，各用戶間不會(huì)產(chǎn)生干擾。為了保持調(diào)度用戶完成不同傳輸資源的映射，因此調(diào)度過(guò)程不OFDM，所以可以避免符號(hào)間干擾，且對(duì)頻率選擇性衰OFDMA系統(tǒng)中，當(dāng)用戶需要發(fā)送信息時(shí)，系統(tǒng)向每個(gè)子載波組。圖2.2為NOMA技術(shù)的資源分配方案圖。與O

可以用于上行鏈路。下面基于下行鏈路詳細(xì)描述NOMA系統(tǒng)的基本原理。圖 2.3 下行 NOMA 系統(tǒng)示意圖圖2.3給出了下行NOMA系統(tǒng)示意圖，其中包括1個(gè)基站(Base Station, BS)和2個(gè)用戶終端(User Equipment, UE)，UE均支持SIC。為了簡(jiǎn)化分析，假設(shè)BS和UE均為單天線。整個(gè)下行傳輸帶寬假設(shè)為 B 1MHz。BS對(duì)于iUE 的發(fā)射信號(hào)為ix ，其中21iE x ，基站總功率為P，iUE 的傳輸功率為iP，其中 P P P12。在下行NOMA系統(tǒng)中
【參考文獻(xiàn)】

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1 袁志鋒;郁光輝;李衛(wèi)敏;;面向5G的MUSA多用戶共享接入[J];電信網(wǎng)技術(shù);2015年05期

2 康紹莉;戴曉明;任斌;;面向5G的PDMA圖樣分割多址接入技術(shù)[J];電信網(wǎng)技術(shù);2015年05期

3 李曉輝;劉乃安;易克初;顧華璽;寇衛(wèi)東;;多用戶OFDM系統(tǒng)中的聯(lián)合子載波和功率分配算法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

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1 張德坤;非正交多址系統(tǒng)功率分配及干擾消除算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2838218