导读:本文包含了多址接入技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:大规模机器通信,免授权随机接入,多址技术,串联扩频
多址接入技术论文文献综述
马国玉[1]（2019）在《面向大规模机器通信的多址接入技术研究》一文中研究指出作为未来第四次工业革命的关键技术支撑,物联网的蓬勃发展激起了业界对机器类通信的研究热情。与传统的人类通信不同,物联网中的机器类通信关注高连接性和高可靠性要求。为此,第五代移动通信系统中提出了两种新的应用场景,分别为大规模机器通信场景和超可靠低时延通信场景。其中,大规模机器通信场景主要为未来物联网智能传感和控制系统中大量微型传感器和作动器提供通信服务。由于所服务的微型设备往往具有低功耗要求,因而业界引入了免授权随机接入过程以降低设备的信令开销。同时,由于低频段频谱的稀缺性,如何利用有限的无线电资源实现海量设备的免授权随机接入成为大规模机器通信场景的主要挑战,而应对这一挑战的关键就是行之有效的多址接入技术。因此,研究面向大规模机器通信的新型多址接入技术对实现海量低功耗用户设备的高效连接具有重要意义。本论文针对大规模机器通信系统中无线电资源有限及能量供应有限等问题,考虑大规模机器通信系统高连接、高可靠、低复杂度等需求,采用编码理论、组合数学、信号检测估计等理论方法以及模型建立、算法设计、性能评估、仿真验证等研究手段,提出了一种面向大规模机器通信的新型多址技术,称为串联扩频多址技术,并围绕该技术展开了收发机设计、异步解决方案及多时隙联合设计的研究。论文的创新性工作主要包括如下几个方面:1)对于免授权随机接入过程,考虑大规模机器通信的零星传输特性,针对现有多址技术研究中接收端大多依靠迭代式算法这一局限,本文提出了一种新型的多址方案,称为串联扩频网络编码多址方案,初步确定了串联扩频多址技术的收发机设计,为后续的改进与完善提供了基础。该方案将用户数据包进行分段,并利用物理层网络编码生成冗余数据段。同时,该方案引入了一种新型的扩频方式,称为串联扩频,即利用多个扩频序列对单个用户不同数据段上的调制符号进行扩频。基于物理层网络编码及串联扩频,该方案的接收端不再依靠迭代式算法便可以同时实现激活用户识别及数据检测,从而有效地支持大规模用户的零星随机接入。2)考虑未来同时要求高连接性及高可靠性的潜在物联网应用,以及现有研究在多种系统性能需求的兼顾与权衡上存在的不足,本文在串联扩频网络编码多址方案的基础上对串联扩频多址技术的收发机进行改进,提出了编码串联扩频多址方案。该方案引入了段编码,并改进了串联扩频的码本设计,从而不仅可以支持更高的用户连接数量,且可以实现用户的高可靠接入。针对编码串联扩频多址方案,本文探索了其在用户连接数量、用户碰撞解决概率以及用户速率叁者之间的权衡制约关系,并指出串联扩频多址技术可以通过牺牲用户速率来灵活地实现大规模连接及高可靠接入。3)考虑大规模机器通信场景中由于用户设备位置不同而导致上行接入信号的异步到达,本文针对串联扩频多址技术提出了相应的异步解决方案。该方案在串联扩频多址技术的发射端采用新的扩频序列,并对扩频码片进行交织,从而有效地缓解异步对用户识别及数据检测性能的影响。同时,该方案提出了相应的上行信道估计方案,使串联扩频多址技术的实现具有可行性。4)针对面向大规模机器通信的物理层多址技术在碰撞解决能力上存在的局限,结合相关介质访问控制层多址技术,本文提出了多时隙串联扩频多址方案。该方案可以使物理层的串联扩频多址技术与介质访问控制层的编码时隙ALOHA技术在碰撞解决能力上进行互补,从而实现更可靠的大规模用户接入。在该方案的基础上,本文从理论层面分析了其碰撞解决能力,推导出相应的平均用户碰撞解决概率,并利用数值仿真进行了验证。仿真结果表明多时隙串联扩频多址方案可以通过进一步牺牲用户速率来提升用户的接入可靠性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-09-01）
周润,李波,杨懋,闫中江[2]（2019）在《下一代WLAN多用户多址接入技术仿真研究》一文中研究指出随着无线业务数据量的激增,基于单用户多址接入(Singer User Media Access Control,SU MAC)协议的传统无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)已经无法满足用户的需求。针对这一问题,IEEE 802.11ax工作组将正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)技术和上行多用户(Multi-User,MU)多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术引入到下一代WLAN MAC,实现了多用户并行接入和传输,从而大幅度提高MAC效率,满足广大用户的需求。最后,仿真结果表明,MU MAC协议的网络吞吐量在20MHz、80MHz和160MHz信道带宽时,分别是802.11ac协议的1.34倍、 2.05倍和2.73倍。(本文来源于《计算机仿真》期刊2019年08期）
董园园,张钰婕,李华,王春雷,刘晓菲[3]（2019）在《面向5G的非正交多址接入技术》一文中研究指出在频谱资源受限的情况下,非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术由于其良好的过载性能而受到广泛关注。首先,提出了基于复杂度受限的NOMA理论设计模型;接着,对目前主流的NOMA技术方案进行了研究分析,并针对每种方案给出了其设计原理;进一步,设计了基于期望值传播(expectationpropagation,EP)的低复杂度接收机;最后,通过仿真比较了NOMA与传统正交多址接入(orthogonal multiple access,OMA)技术的性能。结果表明,NOMA较传统的OMA技术能够显着提升系统容量和误码率(block error rate,BLER)性能。(本文来源于《电信科学》期刊2019年07期）
李鹏绪[4]（2019）在《卫星物联网系统中多址接入技术研究》一文中研究指出卫星通信网络作为国家信息网络的重要基础设施,以其覆盖范围广、不受地理、气候因素限制等特点,在维护国家安全、促进经济发展等方面有着巨大的战略意义,是全球范围内的研究热点和各国经济、科技竞争的制高点。随着第五代移动通信系统(5G)即将投入商用,卫星通信与地面5G的融合成为人们关注的热点。其中,物联网应用作为5G系统中一个典型的应用场景,其业务规模逐年增长,具有广泛应用前景。但由于空间、环境等因素限制使得传统基于地面通信系统的物联网应用在森林地区灾害监测、远海监测、野生动物跟踪监测等领域出现了服务能力与需求失配的现象。而卫星通信系统凭借着其覆盖范围广、系统抗毁性强等优势,可以为放置在偏远地区的物联网终端提供接入服务,可在全球范围内实现真正意义上的“万物互联”。卫星物联网系统的出现给物联网应用带来新的机遇,但同时也对其通信技术提出了新的挑战。如何在卫星多维通信资源受限情况下,满足海量用户接入需求,并且保证用户的服务质量(Quality of Service,QoS)是亟待解决的问题。多址接入技术旨在从不同维度切割并分配系统资源粒度,在提升系统资源利用率、降低终端接入时延、节省终端功耗等方面起着至关重要的作用。本文针对卫星物联网系统中的多址接入技术进行了研究,主要创新性工作及成果如下:(1)针对多星协作通信场景中,上行异步随机接入设计问题,提出了一种基于空天异构时延的多星协同异步随机接入(Asynchronous Cooperative ALOHA,ACA)方案。该方案利用未来卫星物联网系统中卫星节点数量多的优势,采用空间分集的思想,每个数据包只需要发送一次,可被多颗卫星同时接收。在信关站处利用用户数据到达不同卫星时间上的差异性,采用滑动相关技术确定数据包位置,通过跨节点迭代干扰消除实现多用户数据检测。基于此,作者通过建立理论分析模型,分析了该方案的性能。结果表明,ACA方案可在终端不增加额外信令、功率开销的前提下,获得较高的系统吞吐量。(2)针对上行免调度稀疏码分多址接入过程中,相同码本冲突解决问题,提出了基于反转分集的上行免调度异步稀疏码分多址接入方案(Asynchronous Flipped Grant-Free SCMA,AF-SCMA)。通过分析相同SCMA码本冲突对系统性能的影响,利用反转分集的思想,构造了新型数据包发送结构,即每个数据包和其反转副本分别采用不同SCMA码本进行编码,并同时发射。在接收端采用滑动窗口对多用户数据进行检测,利用迭代干扰消除技术,以Zigzag的方式解决数据包冲突问题。基于此,作者建立了理论分析模型,分析了该方案的性能,并提出一种可行的前导序列设计思路。结果表明,该方案可以有效缓解免调度异步SCMA系统中相同码本冲突引入的负面影响,并在终端可接受功耗范围内,提升频谱利用率。(3)针对卫星物联网系统中具有能量捕获能力的物联网终端分布式随机接入策略优化问题,提出了基于博弈理论的能量捕获终端分布式随机接入策略优化(Energy Harvested Satellite Terminal Distributed Random Access Optimal Policy,EH-ST-DRAOP)算法。首先将分布式随机接入策略优化问题建立为最大化系统长期吞吐量问题,并利用博弈论思想,对优化问题进行求解。由于每个终端都采用相同接入策略,作者通过分析对称纳什均衡的满足条件,证明了对称纳什均衡点的存在性和唯一性,并利用策略迭代算法和二分法对其求解,并证明了该对称纳什均衡点即为原始优化问题的最优解。该策略有效地管理了卫星物联网系统中具备能量捕获能力终端的能量,并可限制丢包率不超过门限值的同时,获得优异的吞吐量性能,且可在能量捕获速率较高时,取得较高的数据发送概率和较低的接入时延。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-12）
王钢,许尧,周若飞,张嘉贺[5]（2019）在《无线网络中的功率域非正交多址接入技术》一文中研究指出功率域非正交多址接入(Dower Domain Non-orthogonal Multiple Access,PD-NOMA)技术,作为未来无线通信系统中重要的多址接入技术之一,可满足系统高频谱效率、高连接密度及低时延等需求。相比正交多址接入技术(Orthogonal Multiple,OMA),PD-NOMA利用用户间信道差异、功率域复用及串行干扰消除算法,实现多用户同时共享时、频、码资源。为推动功率域非正交多址接入技术的学术研究与实际应用,梳理了其基本原理,并从信息论角度验证了其相比正交多址接入技术可获得更高的频谱效率。基于PD-NOMA的现存研究工作,分别归纳讨论了单天线PD-NOMA、多天线PD-NOMA、协作PD-NOMA、能效PD-NOMA、可见光通信中的PD-NOMA、认知PD-NOMA及PD-NOMA的性能优化等关键技术研究方向。针对上述方向,进一步剖析了其未来研究趋势,并分别从接收机设计、信令开销、物联网应用及标准化4个方面深入探讨PD-NOMA在实际应用中所面临的难题。最后指出PD-NOMA的基本理论研究已接近成熟,但多技术融合仍需深入研究以加快该技术成果转化,从而充分发挥其在未来无线网络中的高频谱效率优势。(本文来源于《无线电通信技术》期刊2019年04期）
郭鸣坤[6]（2019）在《基于分步优化策略的稀疏码多址接入技术研究》一文中研究指出为了满足第五代移动通信(Fifth Generation,5G)面临的海量连接需求,一种由低密度签名序列(Low Density Signature,LDS)技术演变而来的稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技术正成为当前的研究热点。通过合并LDS技术中的调制器和稀疏扩频器,SCMA系统依靠预先分配的码本中的码字区分各用户的数据。得益于码字的稀疏性,SCMA系统可以采用兼顾检测复杂度和检测性能的消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)译码。对于SCMA系统的关键技术,本文深入研究了基于分步优化策略的码本设计方案以及MPA的低复杂度优化方法。在基于分步优化策略的码本设计方案中,设计母星座的复杂度和确定最优星座运算的难度实际上增加了码本设计的难度。针对这一问题,本文提出了两种改进的码本设计方案,即基于资源块星座图的码本设计和基于距离谱的码本设计。1.基于资源块星座图的码本设计方案。通过直接设计最大化最小欧氏距离的低维资源块星座图,所提方案避免了设计高维母星座的复杂度,而且资源块上星座点间最大化的最小欧氏距离还能提升系统性能。2.基于距离谱的码本设计方案。所提方案将母星座的设计和星座运算的确定过程转化为简单的码本设计参数选择过程,并且以不影响码本唯一可译码性的方式降低了选择参数的复杂度。在所提最大化码本距离谱最小元素的码本设计准则下,所提方案确定了最优的码本设计参数,最终获得了性能优异的用户码本。仿真结果表明,本文所提两种码本设计方案的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能较基于分步优化策略的码本设计方案存在显着提升。针对原始MPA收敛性能差的问题,本文重点研究了具有良好收敛性能的串行结构MPA和最具实用价值的混合结构MPA。根据资源节点到用户节点的消息随着迭代次数的增加而逐渐收敛的事实,本文提出了一种基于更新率的低复杂度优化方法。所提方法通过资源节点到用户节点消息的更新率来判断是否提前停止更新已收敛的消息,进而能够降低MPA的检测复杂度。结合这种方法,本文分别提出了基于更新率的串行结构MPA和基于更新率的混合结构MPA。仿真结果表明,所提算法能在检测复杂度和BER性能之间取得较好的平衡。此外,由于分组策略对混合结构MPA的性能起到了重要的影响,本文还研究了混合结构MPA在不同分组策略下的性能,并且总结了不同迭代次数下的最佳分组策略。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-03）
张一博[7]（2019）在《基于稀疏码多址接入的无线多播技术研究》一文中研究指出随着移动互联网的迅速发展,设备接入数量和数据流量将会呈现爆炸式增长,有限的频谱资源很难满足快速增长的移动业务需求。在大规模连接场景中,在线直播和视频会议等业务的应用将会越来越广泛。如果以传统的正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)和无线单播来传输,系统资源会被大量占用,势必加剧频谱资源短缺的问题。稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)是一种新型的码域非正交多址接入技术,不仅能提升接入的用户数量,还带来了扩频增益和编码增益。无线多播利用无线信道的广播特性,使得基站可用同一时频资源为多个用户发送同样的数据,进而提高链路利用率。研究基于SCMA的无线多播系统可以充分利用两者的优势,既可以提升空口效率,又可以节省频谱资源。本文从性能分析、系统设计以及资源分配等方面,研究基于SCMA的无线多播技术,主要内容概括如下:(1)对SCMA多播系统的性能进行理论分析与验证。作为一种新型的多址接入技术,SCMA网络中多播系统的性能尚未得到充分的分析和探索。我们推导了SCMA多播系统中用户平均中断概率的闭合表达式,并从理论分析和数值仿真两个角度验证了SCMA多播系统相比传统OMA多播系统在性能上的增益。针对SCMA码域多址的特性,研究SCMA多播系统的误比特率(Bit Error Ratio,BER)性能。首先分析了SCMA单播系统的BER上边界,在此上边界基础上结合无线多播的系统特性,推导了SCMA多播系统BER上边界的一个闭合表达式。由于该表达式的复杂性,很难看出关键参数对系统性能的影响。因此,我们推导了当多播组内用户数趋于无穷时系统BER上边界的一个渐进表达式,进而得到了发送信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)和多播组内用户数对系统BER的影响。(2)研究了基于SCMA的分层多播系统,用以改善传统多播系统总速率受限于组内信道增益最差用户的问题。我们将分层信源编码引入到SCMA多播系统中,并根据信道状态信息(Channel Status Information,CSI)的可用性提出了两种发送方案。第一种方案需要每个用户反馈CSI给基站,虽然产生大量的反馈开销,但是可以最大程度的保证所有用户都有最基本的服务。第二种方案则不需要每个用户的CSI,无法保证所有用户的基本服务质量。由于前者是动态的发送方案,我们为其提出了一种低复杂度的次优资源分配算法。对于后者的静态发送方案,我们为其提出了一种最优的资源分配方案。仿真结果表明,两种分层多播发送方案的中断性能和系统总速率都优于传统多播,所提的资源分配算法可以有效提升系统性能。(3)研究了基于SCMA的协作多播系统,利用协作分集增益来提升通信可靠性。我们提出了一个基于SCMA的中继协作多播系统模型,基于所提模型,首先通过数学理论推导了用户平均中断概率的精确表达式。其次,分析了高SNR场景下中断概率的渐进表达式,并根据该表达式利用理论分析以及数值策略求解了最优功率分配因子和中继位置。最后通过仿真结果验证了理论表达式的正确性,以及所提优化方案的有效性。相比直接多播系统,SCMA协作多播可以有效地降低用户的平均中断概率,尤其是在高SNR场景,所提的中继设计方案可以进一步提升系统性能。在中断概率需求的约束下,协作多播相比直接多播有更高的可达速率和更低的传输时延。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-02）
陈德建[8]（2019）在《非正交多址接入中干扰消除技术的研究》一文中研究指出非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术是一种能够在相同时频域上将多用户信号迭加传输的新型多址接入技术。NOMA技术以其高频谱效率、低时延和高连接密度的优点被看做是5G通信系统中最有潜力的多址接入技术。由于在NOMA系统中多个用户的信号在相同的子带中是以非正交形式迭加的,在接收端出现了严重的多址干扰,因此在接收端准确、快速、高效地消除其他干扰用户的信号是NOMA系统的关键。本文研究重点是NOMA系统中的干扰消除技术。首先,本文在对NOMA技术的发展现状进行简介的基础上,详细介绍了下行链路和上行链路NOMA系统理论。干扰消除技术作为NOMA技术的重要组成部分,本文对其进行了简单分类。除此之外,本文还介绍了分离多用户信号的多址标签技术和降低系统误比特率(Bit Error Rate,BER)的星座设计技术。其次,针对下行链路NOMA系统场景,本文提出了一种基于用户序列相位旋转的非正交多址接入方案。在综合考虑发射端信号之间的相关性以及接收端信号处理能力受限的情况下,对发射端和接收端的信号处理进行建模,通过对该模型进行求解,实现下行链路NOMA系统BER性能优化。通过仿真分析,相对于基于星座旋转的NOMA方案,本章所提出的改进的NOMA中小区中心用户的误比特率增益提升30.3%,小区边缘用户的误比特率性能增益提升39.4%。最后,针对上行链路NOMA系统场景,本文提出了一种自适应权值因子和多址标签辅助的并行干扰消除(Parallel Interference Cancellation,PIC)算法。该算法考虑单基站、多用户构成的上行链路NOMA系统场景,建模上行链路NOMA系统接收端PIC算法的权值因子最优化问题,通过求解该优化问题,自适应地调整接收端PIC算法的偏移估计值。通过仿真分析发现,改进的PIC算法可以有效地提高上行链路NOMA系统的和速率和接收端的误比特率性能。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-06-02）
颜晓娟[9]（2019）在《星地融合网络中的非正交多址接入技术研究》一文中研究指出通过卫星网络和地面网络相互补充形成的星地融合网络可以有效克服两个网络独立运行时的缺点,提高卫星和地面网络的资源利用率,为用户提供高质量的无线服务。采用正交多址接入技术(Orthogonal Multiple Access,OMA)的星地融合网络虽然能有效地降低用户间的干扰,但用户独占时间/频谱资源块的分配方式会极大地限制资源利用率和接入网络的用户数量。非正交多址接入技术(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)通过功率域复用和串行干扰消除技术(Successive Interference Cancellation,SIC)可以同时同频发送多个信号,具有比OMA技术更高的资源利用率和用户公平性,受到学术界和工业界的极大关注。然而,相比于地面网络,卫星网络的信道衰落更复杂,对NOMA技术在星地融合网络的引入带来了挑战。此外,星地融合网络具有场景多样化和环境复杂等特点,如何准确地评估和分析相关性能是NOMA--星地融合网络面临的又一难题。本文在验证NOMA应用于卫星通信网络的可行性后,重点对引入NOMA技术后的星地融合网络各应用场景的资源分配和性能分析展开研究,具体工作包括:1、研究了引入NOMA技术的卫星通信网络在下行和上行通信场景中提升用户公平性和资源利用率的方法。首先,在下行通信网络场景中,在保证用户采用NOMA技术的速率优于其采用OMA技术的前提下,提出了以系统合速率最大化为目标的功率分配优化算法,根据该功率优化算法推导了系统的遍历容量和能量效率及各NOMA用户的中断概率和平均误码率表达式。其次,在上行卫星通信系统中,获得了用户信干噪比与非精确信道估计、天线指向误差和用户位置的关系式。基于该信干噪比关系式,分析了NOMA技术和OMA技术下各用户的遍历容量表达式。仿真结果表明:与OMA技术相比,引入NOMA技术后,下行卫星通信系统可以获得比OMA技术下更优的系统吞吐量和能量效率。此外,仿真结果还表明NOMA-上行卫星通信系统在系统容量方面具有更大的容量优势,以及训练序列长度、用户位置、链路衰落程度和用户位置都对系统性能有较大的影响。2、研究了引入NOMA技术的星地协作网络在视距链路中断和中继节点存在的场景中提升资源利用率的问题和在中继节点不存在的场景中提升衰落用户通信质量的方法,提出了基于NOMA技术的星地协作网络模型和基于协作NOMA技术的星地协作网络模型。首先,通过中继节点的放大转发,建立了基于NOMA技术的星地协作网络模型,分析推导了各NOMA用户的中断概率和渐进中断概率与功率分配因子的关系表达式。然后,利用链路质量好的NOMA用户可以解码链路质量差用户信号的特点,将星地视距链路良好的用户与视距链路深衰落的用户配对作为一个NOMA组,建立了基于协作NOMA技术的星地协作网络模型,分析推导了系统的中断概率和遍历容量与功率分配因子的关系表达式。仿真结果表明:选用合适的功率分配因子,基于NOMA技术的星地协作网络模型中用户的通信性能均优于其OMA技术下的用户性能。同时,基于协作NOMA技术的星地协作网络模型在低发送功率配置下可以达到提高接入网络的用户数量和提高链路条件差用户性能的双重目的,进一步提高了资源利用率。3、研究了引入NOMA技术的星地认知网络提升系统资源利用率及提升深衰落认知用户传输速率的问题,提出了一种基于NOMA技术的星地认知网络拓扑结构和一种基于NOMA技术的认知星地协作网络。在联合考虑卫星授权用户干扰温度和地面认知网络最大发送功率的限制条件下,首先,分析了基于NOMA技术的星地认知网络中,认知网络在共信道干扰下的系统容量与功率分配因子的关系表达式。然后,在基于NOMA技术的认知星地协作网络中,认知源节点采用NOMA技术广播信息并根据信道特性自适应地调节功率分配因子,认知中继节点通过中继-源节点功率比参数合理设置其传输功率并进行译码转发,以最大化认知用户的传输速率。仿真结果表明,与OMA技术相比,选用合适的功率分配因子,基于NOMA技术的星地认知网络可以取得更高的系统遍历容量和资源利用率。当功率比在一定范围内时,与采用OMA技术的协作中继方案相比,基于NOMA技术的认知星地协作网络的传输速率可提高13.7%左右;当两种方案传输速率相同时,该方案可节约功率30%左右。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2019-06-01）
张阳阳[10]（2019）在《基于非正交多址接入技术的中继网络研究》一文中研究指出随着移动通信技术越发成熟,智能家居、高端设备、超高清视频等的应用得到了越来越广泛的普及,对下一个移动通信时代也带来了更大的挑战。新型应用的兴起要求更高质量的服务,比如数据传输速率的加快、数据传输时延的降低等。因此,对第五代移动通信系统(The Fifth Generation Mobile Communications System,5G)的研究需要有更大的技术革新。总的来说,对5G的要求概括为以下几点:1)1000x的容量提升;2)1000亿+的设备接入保障;3)高于10GB/s的速度;4)1ms以下的时延。在5G研发的推动阶段,中继技术起着举足轻重的地位。中继技术将两个通信端之间的长距离进行切割,节省了支撑信息传输的能源,并可以确保通信的可靠性。另外,无线中继通信网络由于中继节点的加入,可以分担基站的负荷并减小基站的建设成本,同时也可以提高中继网络的频谱利用率。为了支持5G时代海量的业务接入量,非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术由于其支持不同用户共享同一无线资源的特点而受到了广泛的关注,并成为了面向5G的多址接入候选技术之一。在第一代移动通信系统(The First Generation Mobile Communications System,1G)、第二代移动通信系统(The Second Generation Mobile Communications System,2G)、第叁代移动通信系统(The Third Generation Mobile Communications System,3G)、以及第四代移动通信系统(The Fourth Generation Mobile Communications System,4G)中都使用正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)技术。但是,同一个时域资源、频域资源、码域资源只能用于一个用户,因此导致了较低的资源利用率。NOMA技术克服了这个难题,其基本思想是功率复用方式。NOMA技术的具体实现方式是:在发送端,不同的用户基于不同的地理位置对应不同的信道状态信息(Channel State Information,CSI),基站根据CSI的差异给用户分配不同的发送功率,并将其作为系数进行多用户信息的迭加。基于NOMA技术,基站给CSI强的用户分配较小的发送功率,给CSI弱的用户分配较大的发送功率,这样多个用户在可以实现用户公平性的基础上还可以一定程度地提高频谱效率。在接收端,被迭加的用户信息需要采用干扰消除技术进行检测和分离。本文使用串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)技术用来区分用户信息。基于对5G需求以及无线中继网络研究现状的考虑,本文将NOMA技术应用于无线中继通信网络中,并结合中继协议的选取、信道状态信息的估计、用户数量的衡量等方面做了一些研究,主要贡献包括:1.传统的单向和双向中继无线通信网络由于其各自独特的优势被应用在不同的网络场景中。本文分别对单向和双向中继网络展开了研究。针对常见的中继转发协议:放大转发(Amplify-and-Forward,AF)和解码转发(Decodeand-Forward,DF)协议,本文将这两种中继转发协议分别应用于双向和单向中继无线网络中来更好地了解不同中继协议的利弊。同时,考虑到实际网络场景中CSI的时变性,本文分别假设了完美信道状态信息(Perfect Channel State Information,PCSI)和不完美信道状态信息(Imperfect Channel State Information,ICSI)的情况。对比结果证实了信道估计误差对网络性能会造成负面影响。另外,本文将系统中断概率作为指标来分析网络性能,同时使用不同的优化算法来提升系统的性能,并在仿真结果中得到了验证。2.将NOMA技术应用于无线中继通信网络中,研究了在PCSI的情况下两种不同网络场景的性能。第一种场景是在一个下行的中继无线通信网络中,由于受信道衰落、多重障碍物等的影响,基站无法与用户直接通信。中继节点作为桥梁建立起基站与用户端的信息交互。第二种场景也是一个下行的中继无线通信网络中。但是,由于小区面积的限制,基站与小区边缘用户的距离限定在一个可行值,基站不需要中继节点的搭桥就可以直接与用户端进行通信。另外,由于中继技术高频谱效率、节约能源的优势,第二种场景同时考虑直接通信链路和借助中继节点的中继通信链路,即协作中继无线通信网络。最后,本文分别通过中断性能和遍历和速率来估计系统性能。仿真结果验证了理论分析的正确性,同时表明了NOMA技术在实现用户公平性以及提升网络容量方面的优越性。3.将NOMA技术应用于无线中继通信网络中,研究了由于信道估计误差的存在,ICSI对于不同网络场景性能的影响。本文主要讨论了以下两种场景。在第一种场景中,假设小区覆盖率无限大且持续增大,并且小区内所有的用户具有相同的服务优先级。第一种场景采用混合算法将用户分为不同的用户组,在用户组间应用OMA技术,在用户组内应用NOMA技术。在第二种场景中,用户不再具有服务公平性,而是根据特定的紧急情况划分了不同的服务优先级。NOMA技术在允许所有用户共同服务的同时先保证服务优先级高的用户的服务质量,然后再最优化其他用户的服务质量。仿真结果表明,相比于OMA技术,NOMA技术在用户依据信道状态信息排序和依据其服务质量排序的网络中都有助于系统获得更好的性能。通过本论文的研究,更加深了对无线中继通信网络的认识。另外,通过将NOMA技术应用于不同的网络场景,验证了NOMA技术的优越性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2019-06-01）
多址接入技术论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着无线业务数据量的激增,基于单用户多址接入(Singer User Media Access Control,SU MAC)协议的传统无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)已经无法满足用户的需求。针对这一问题,IEEE 802.11ax工作组将正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)技术和上行多用户(Multi-User,MU)多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术引入到下一代WLAN MAC,实现了多用户并行接入和传输,从而大幅度提高MAC效率,满足广大用户的需求。最后,仿真结果表明,MU MAC协议的网络吞吐量在20MHz、80MHz和160MHz信道带宽时,分别是802.11ac协议的1.34倍、 2.05倍和2.73倍。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多址接入技术论文参考文献
[1].马国玉.面向大规模机器通信的多址接入技术研究[D].北京交通大学.2019
[2].周润,李波,杨懋,闫中江.下一代WLAN多用户多址接入技术仿真研究[J].计算机仿真.2019
[3].董园园,张钰婕,李华,王春雷,刘晓菲.面向5G的非正交多址接入技术[J].电信科学.2019
[4].李鹏绪.卫星物联网系统中多址接入技术研究[D].北京邮电大学.2019
[5].王钢,许尧,周若飞,张嘉贺.无线网络中的功率域非正交多址接入技术[J].无线电通信技术.2019
[6].郭鸣坤.基于分步优化策略的稀疏码多址接入技术研究[D].北京交通大学.2019
[7].张一博.基于稀疏码多址接入的无线多播技术研究[D].北京邮电大学.2019
[8].陈德建.非正交多址接入中干扰消除技术的研究[D].重庆邮电大学.2019
[9].颜晓娟.星地融合网络中的非正交多址接入技术研究[D].桂林电子科技大学.2019
[10].张阳阳.基于非正交多址接入技术的中继网络研究[D].西安电子科技大学.2019