稀疏碼多址接入以及在MIMO系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的正交多址接入已經(jīng)不能滿足海量用戶接入的需求。非正交多址接入技術(shù)作為第五代移動(dòng)通信的備選多址方案，由于可以在相同的時(shí)頻資源上復(fù)用更多的用戶數(shù)據(jù)而備受矚目。稀疏碼多址接入（Sparse Code Multiple Access，SCMA）就是非正交多址技術(shù)的一種。在發(fā)送端，SCMA將比特?cái)?shù)據(jù)直接映射為從預(yù)先設(shè)定的碼本中選擇出來(lái)的復(fù)多維碼字，不同層的碼字在相同的資源上以稀疏擴(kuò)頻的方式進(jìn)行非正交疊加；在接收端，

2、利用碼字的稀疏性對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)，然后通過(guò)信道譯碼解調(diào)出相應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。與正交多址相比，SCMA可以在相同的時(shí)頻資源的情況下，極大地提高系統(tǒng)頻譜效率。
　　本文首先介紹了SCMA的基本編碼原理和一些關(guān)鍵技術(shù)，包括SCMA編碼和復(fù)用方式、SCMA多維碼本的設(shè)計(jì)、接收端經(jīng)典的檢測(cè)算法，并對(duì)兩種經(jīng)典的檢測(cè)算法進(jìn)行了仿真對(duì)比。
　　其次，基于以上研究給出了上行系統(tǒng)容量。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)容量最大化的碼本和功率分配問(wèn)題，介紹了一種

3、基于信道狀態(tài)信息的碼本分配方案，但是該方案并沒(méi)有考慮用戶間干擾信息的影響。本文將用戶間的干擾信息動(dòng)態(tài)地考慮到分配過(guò)程中，提出了一種基于容量最大化的碼本分配和功率分配方案，并且與幾種經(jīng)典分配方案進(jìn)行仿真對(duì)比，仿真結(jié)果表明本文所提方案可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量。
　　最后，針對(duì)下行多用戶多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）系統(tǒng)，本文對(duì)SCMA與多用戶MIMO系統(tǒng)的結(jié)合進(jìn)行了研究?；诜钦?/p>

4、多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）在MIMO系統(tǒng)下的分簇模型，建立了SCMA系統(tǒng)的分簇模型并給出了系統(tǒng)容量；針對(duì)減少用戶簇間干擾和提高系統(tǒng)容量的目標(biāo)，介紹了兩種簇間預(yù)編碼方案和一種基于信道相關(guān)性的用戶分簇方案，但是該分簇方案只適用于信道相關(guān)性高且每個(gè)簇中只有兩用戶的情況；提出了一種適用于相關(guān)信道用戶和非相關(guān)信道用戶的改進(jìn)分簇方案，該方案不僅降低了分簇的復(fù)雜度，而且對(duì)每個(gè)簇多個(gè)用戶的情況同樣