论文部分内容阅读
第五代蜂窝系统(5G)是面向2020年及未来的移动通信网络。高速发展的移动互联网以及不断增长的物联网业务成为了 5G发展的主要驱动力。非正交多址技术不仅能够提供高速数据服务和海量连接,而且支持免调度从而降低端到端的时延,因此,新型多址技术对未来5G技术有重要意义。本文首先简要地介绍了常见的功率域下行非正交多址技术以及码域下行非正交多址技术,对其技术难点、优缺点以及适用场景进行了对比分析。然后,本文重点研究了下行功率域非正交多址技术中的用户分组算法和功率分配算法。首先,通过对下行多用户场景及调度方案的深入研究,分析得出传统用户分组算法及功率分配算法的局限性。然后,提出低复杂度的多用户分组算法,以及多用户功率分配算法。在多用户分组算法中,充分利用信道状态信息,先提出了针对两用户的分组算法,然后通过两用户等效合并的方法,将两用户的分组算法推广到多用户的场景。同时,为了保证系统的吞吐量,在多用户分组算法的基础上,提出了多用户功率分配算法,可以根据分组用户的信道状态信息自适应地调整接入用户数目,在保证系统吞吐量的同时,增强了整个系统的鲁棒性。最后,本文研究了下行图样分割多址(pattern division multiple access,PDMA)技术中的收发端的设计。传统的串行干扰消除串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)收机难以保证接收性能,但是反向传播收机由于复杂度太高不适用于下行链路。本文提出了一种基于比特互信息的收发端设计方案。本文给出了各种调制方式星座点的每一个比特的互信息的数学表达式。仿真结果表明,基于比特互信息的图样分割多址的接收机的误比特性能比传统的SIC接收机性能好,而且接收复杂度低,但是,在数据传输速率上比传统PDMA还有较大的差距,这一点仍需要进一步的研究来克服。