非正交多址接入网络中的功率分配技术研究

发布时间：2020-04-08 05:15

【摘要】：移动通信在信息化时代中不断的发展与深入,每一代移动通信系统的定义都是通过明确的容量指标与专业性技术进行的。如:1G采用的是多接入分频(FDMA),在实践应用中仅能提供给用户相关的模拟语音业务。2G尤其是涉及到接入分时多路(TDMA)的情况下,能够结合实际需求为系统用户提供低语音与低速数字方面的数据业务。3G主要涉及到的是嘛分多址(CDMA),用户峰值速率在这种情况下在2Mbps至几十Mbps的范围内,而且能够对多媒体数据业务给予一定的技术支撑。4G是频分多址正交(OFDMA)技术的核心与关键,用户峰值速率在这种环境下能达到100 Mbps至1 Gbps,并且有效的为多种移动宽带数据业务在实践应用中给予强大的技术支持。面对各种场景的高度差异化性能需求,5G试图为各种场景创建解决方案,而且目前无线技术创新的趋势也变得多样化。其中,NOMA利用频谱效率,允许多个用户占用相同的子通道,这是不同于OFDMA系统中的资源分配。通过应用连续干扰消除的NOMA系统,superposi-tion编码信号可以正确解码与解调接收机。通过一系列的公式推导及模拟实验,在D-NOMA系统和F-NOMA系统中可以获得相同的分集增益,但是DH-NOMA系统可以避免中断概率总是失败。说明DH-NOMA保证了 CR-NOMA中用户ω分集增益和用户的多样性。D-NOMA在所有多址接入场景中实现了更均衡的性能。对于F-NOMA,CR-NOMA,D-NOMA,DH-NOMA系统的配对用户总是可以获得比OMA更好的性能。多用户下行链路D-NOMA系统的功能特性使用高于OMA系统,原因是D-NOMA能够有效的实现更高的频谱效率。随着D-NOMA用户与OMA用户的在整个环节中不断的递增,使得D-NOMA的基本性能要远超过OMA。因此,NOMA已经被认为是一种很有前途的候选人为下一代移动通信系统。
【图文】：

系统模型图,系统模型,子信道,信道

图２－１下行ＮＯＭＡ网络的系统模型逡逑Ｆｉｇ邋２－１邋Ｓｙｓｔｅｍ邋ｍｏｄｅｌ邋ｆｏｒ邋ｄｏｗｎｌｉｎｋ邋ＮＯＭＡ邋ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑图２－１显示了下行ＮＯＭＡ网络。ＢＳ通过ｉＶ个子信道将其信号发送到Ｍ个逡逑用户终端ＯＪＴｓ），并且在ＵＴｓ的接收机处采用ＳＩＣ。我们将Ｗ表示为第个附移逡逑动用户的索引，其中ｍｅ｛ｌ，２，…，Ｍ｝，并将《表示为》ｅ｛ｌ，２，．．．，；Ｖ｝的第《个子信道逡逑的索引。在小区中，Ｍ个用户均匀分布在具有半径的圆形区域中。系统的总逡逑带宽被等分为７Ｖ个子信道，其中每个子信道的带宽是化令逡逑从，＇｛从１，从２，＿．．，从」是分配给子信道《（从：？）的用户数，分配给双７？上的第／个逡逑用户由表示。然后，子信道和ＢＳ功率约束由逡逑／＝！逦ｎ＝＼逡逑给出，其中／：，和分别是上分配的功率和ＢＳ的总发射功率。在ＮＯＭＡ逡逑．系统中

中断概率,系统全局

方案中获得的分析结果的准确度进行综合性的验证。逡逑６．邋１下行动态ＰＤ－ＮＯＭＡ系统模拟逡逑全局中断概率，由图６－１可得，即下行链路Ｄ－ＮＯＭＡ系统的概率为：逡逑＝逦逦式）逡逑这个公式是（６－１）关于ＳＮＲ的函数。逡逑Ｔ—逡逑丨：一＾＾、、：逡逑号逦0邋Ｆ－ＮＯＭＡ邋Ｕｗ＝０．２５邋［３３）邋＼邋＇Ｖ逦ｒ逡逑0邋１0－Ｓ逦ＯＷＡ逦＼逦Ｎ．逡逑－Ｖ－．Ｆ－ＮＯＭＡ邋ｗｉｔｔ？ａｗ＝０．２邋曑邋＼邋Ｖ＼逦＼逡逑………一…■邋Ｄ－ＮＯＭＡ邋Ｓｉｍ．逦＇逡逑Ｏ邋Ｄ－ＮＯＭＡ邋Ａｎａ．逦＇邋Ｖ逡逑＾￣￣－ｉ逡逑ＳＮＲ邋（ｄＢ）逡逑图６－１下行Ｄ－ＮＯＭＡ系统全局中断概率逡逑Ｆｉｇ邋６－１邋Ｇｌｏｂａｌ邋ｄｏｗｎｔｉｍｅ邋ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ邋ｏｆ邋ｄｏｗｎｌｉｎｋ邋Ｄ－ＮＯＭＡ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑从图６－１中可以看出，对用户ｖ的信道条件进行全面的优化，使得出现中断逡逑概率的可能性有效降低。此观察结果和Ｄ－ＮＯＭＡ系统的下行链路全局中断概率逡逑结果衰减是相同的。除此之外，根据图６－１能够综合性的推断出，Ｄ－ＮＯＭＡ中逡逑断的性能总是比具有不同系统参数的ＯＭＡ好，Ｆ－ＮＯＭＡ中断的性能可能总处于逡逑失败的状态。Ｆ－ＮＯＭＡ参数是造成这种情况主要原因。这种情况则要对约束条逡逑件NB，全面满足，不然的话，其干扰概率就会始终都是为１。除此之外，图６－１中逡逑还说明了一个问题，那就是与Ｄ－ＮＯＭＡ系统的下行链路全局中断概率具体分析逡逑结果和蒙特卡罗模拟是相同的。逡逑２５逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5

【参考文献】