面向超可靠无线通信的非正交多址技术研究

发布时间：2020-12-27 18:32

　　在无线通信系统中,无线信号的衰落与干扰使得通信的可靠性一直是无线通信系统设计的关键问题。在第五代（fifth generation,5G）通信系统的设计中,高可靠通信的设计将变得更加复杂。与前几代无线通信系统不同,5G通信系统不仅需要提供高吞吐量,还要为大规模机器通信（massive machine type communication,mMTC）场景提供海量连接支持,为某些关键业务传输提供超可靠低时延通信（ultra-reliable and low-latency communications,URLLC）服务。这些需求都给可靠通信提出了更高要求。传统的通信系统的设计都是基于正交的接入方式从而带来系统资源的浪费,难以支持未来通信业务的需求。非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）允许多个用户同时接入到相同的系统资源上,从而提高系统的频谱效率同时也可以支持更多的连接数。因此,考虑基于NOMA的超可靠系统设计具有重要的现实意义。本论文提出三种基于NOMA技术的高可靠通信传输策略。首先,本文提出了一种协作式NOMA传输策略来提高处在小区边缘... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

下行两用户NOMA系统原理示意图

Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ?ａｎｄ?ｍｅｔｈｏｄｓ??ＮＯＭＡ系统设计会更加复杂。因此，设计高效且低复杂度的算法非常重要。??此外，由于５Ｇ网络中，用户需求的多样化。因此，联合设计ＵＲＬＬＣ系统??中异构多类用户系统的传输理论也具有重要意义。??１．３主要创新工作与章节安排??１．３．１主要创新工作??如图１．２所示，本文以５Ｇ典型场景的需求出发，以高可靠传输为目标，考虑??了基于ＮＯＭＡ技术的高可靠传输机制研宄。本文以概率统计理论和凸优化理论??为数学工具，以５Ｇ网络的需求为背景，同时考虑了系统的传输速率最大化问题、??传输能耗最小化问题、传输时延最小化等问题。为了提高基于ＮＯＭＡ系统用户??传输的可靠性，本文将协作传输、ＭＩＭＯ、ＨＡＲＱ等技术引入到ＮＯＭＡ系统的设??计中去。此外，还考虑了５Ｇ网络中用户需求的多样化问题，提出了多种相应的??

图１３研宄内容结构安排??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ??１．３．２章节安排??本文从５Ｇ的典型场景出发，以ＮＯＭＡ为关键技术，设计适合于５Ｇ通信统不同场景下的高可靠传输协议。图１．３归纳了本论文的章节安排，以及研宄容与５Ｇ通信系统的关系。研宄内容具体可分为两大部分：以ｍＭＴＣ场景为景的高可靠通信系统设计和以ＵＲＬＬＣ为背景的超可靠低时延通信通信系统。具体地，第二章（内容１）考虑采用协作式ＮＯＭＡ技术在保障系统中信道件较差用户的可靠性的同时最大化信道强用户的可达速率；第三章（内容２）ＨＡＲＱ技术引入到ＮＯＭＡ系统设计中，在保障系统中用户严格的中断概率需下最小化系统的传输功率；第四章（内容３）以ＵＲＬＬＣ为背景，考虑基于有限长编码理论的ＮＯＭＡ系统设计，在保障用户高可靠性和时延的前提下最小化统的传输能量。具体章节安排如下：??第２章以ｍＭＴＣ为背景，提出了基于协作式ＮＯＭＡ的高可靠传输策略。


本文编号：2942265