面向5G免调度的稀疏码分多址检测算法研究

发布时间：2021-02-21 16:26

　　针对未来5G出现的高速率、低时延和海量接入等业务需求,传统的调度机制和多址接入技术已无法应对。免调度传输机制可有效简化信令流程,在降低接入时延方面具有明显优势,而近年来出现的非正交多址接入技术则能有效提高频谱利用率并增加用户接入量,其中较为典型的是稀疏码分多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）技术。本文分别对两个主题进行研究,提出优化解决方案,并最终将两者结合形成面向5G免调度的稀疏码分多址检测方案,最后结合仿真软件,给出优化方案的性能和复杂度分析。免调度传输接收端性能主要体现在活跃用户检测的漏检率和虚警率。本文提出了基于频选信道增益的活跃用户检测方案,该方案相较于传统方案引入了精确活跃用户检测（Refined Active UE Detection,RAUD）模块,通过对信道的频选增益信息进行分析,可有效提高用户状态检测准确度。与不含RAUD模块的传统方案相比,新方案具有更低的漏检率和虚警率。马尔科夫链蒙特卡洛（Markov Chain Monte Carlo,MCMC）算法相较于消息传递算法（Message Passing Algorithm,... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 调度传输机制简介
        1.2.1 调度传输
        1.2.2 免调度传输
    1.3 非正交多址技术简介
    1.4 多用户检测算法简介
    1.5 论文的主要研究内容
    1.6 论文章节安排
第二章 免调度传输方案及稀疏码分多址接入技术
    2.1 免调度传输方案
    2.2 SCMA系统设计
        2.2.1 SCMA发送端设计
        2.2.2 SCMA接收端设计
        2.2.3 MPA优化算法介绍
    2.3 马尔科夫蒙特卡洛算法
        2.3.1 MCMC算法基本原理
        2.3.2 Gibbs采样算法
    2.4 本章小结
第三章 基于频选信道增益的活跃用户检测方案
    3.1 免调度SCMA系统模型介绍
        3.1.1 发送端资源块定义
        3.1.2 接收机模型设计
    3.2 活跃用户检测算法及信道估计分析
        3.2.1 漏检与虚警
        3.2.2 依据导频序列性质进行活跃用户检测
        3.2.3 三种活跃用户检测算法性能及复杂度分析
        3.2.4 信道估计介绍
    3.3 基于频选信道增益的活跃用户检测方案
        3.3.1 JMPA译码算法及问题分析
        3.3.2 基于频选信道增益的活跃用户检测方案
        3.3.3 仿真结果
    3.4 本章小结
第四章 基于MCMC的稀疏码分多址优化检测算法研究
    4.1 Max-Log MCMC检测算法
        4.1.1 第一部分:Gibbs抽样
        4.1.2 第二部分:利用抽样点集合,计算比特LLR
    4.2 MCMC优化检测算法
        4.2.1 MD-MCMC检测算法
        4.2.2 DIP-MCMC检测算法
    4.3 面向5G免调度的稀疏码分多址系统
        4.3.1 系统结构介绍
        4.3.2 性能及复杂度分析
    4.4 本章小结
第五章 总结和展望
    5.1 论文主要工作总结
    5.2 下一步的研究工作
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]MIMO系统中基于置信度传播的多用户检测算法[J]. 蒋伟,项海格.  中国科学E辑:技术科学. 2004(02)

硕士论文
[1]SCMA技术收发优化方案的设计与研究[D]. 闫浩男.北京邮电大学 2017



本文编号：3044611