基于能量和信息同傳的非正交多址技術在下一代移動通信中的應用.pdf

1、物聯(lián)網設備海量連接，無線通信數(shù)據(jù)業(yè)務持續(xù)增長，用戶渴望高速的信息傳輸，更好的服務質量，而有限的通信資源越來越難以滿足日益增長的無線通信速率和網絡容量需求。非正交多址技術能夠顯著提升系統(tǒng)的譜效，支持大量用戶同時接入通信網絡，能有效緩解緊張的通信資源，因此研究新型的多址技術以及圍繞多址技術的新型解決方案具有重要意義。
　　本論文以非正交多址技術為核心，旨在構建滿足未來通信需求的高效多址技術傳輸方案。首先，論文詳細闡述了非正交多址技術I

2、DMA(Interleave Division Multiple Access)、PD-NOMA(Power Domain Non-orthogonal Multiple Access),以及無線信息和能量同傳技術SWIPT(Simultaneous Wireless Information Power Transfer)的基本原理，為接下來的研究奠定基礎。隨后，針對IDMA技術，論文提出了聯(lián)合OFDM(Orthogonal Frequ

3、ency Division Multiple)-IDMA和SWIPT技術的通信系統(tǒng)，并針對PD-NOMA技術，論文提出了一種基于能量收割和PD-NOMA的VLC（Visible Light Communication）/RF(Radio Frequency)混合協(xié)作通信系統(tǒng)，并分別分析了兩種系統(tǒng)的性能。本論文的重點研究內容及創(chuàng)新點主要如下:
　　首先，針對能量受限通信網絡提出了聯(lián)合OFDM-IDMA和SWIPT技術的通信系統(tǒng)。用戶

4、接收端配置功率分割器，將接收信號按一定比例分割成兩部分，一部分用于能量收割剩余部分則用于信息譯碼，收割的能量用來保證信息譯碼時迭代MUD(Multi-User Detection)工作足夠的迭代次數(shù)。論文的目的是為了最小化基站端的總發(fā)送功率，此目的有兩個限制條件，其一是滿足一定的能量收割需求，其二是滿足用戶一定的BER(Bit Error Ratio)要求。根據(jù)目的和條件，論文形成了聯(lián)合考慮功率分割因子，MUD迭代次數(shù)的用戶功率分配問題

5、。為了解決這個復雜的非凸問題，論文提出了一種次優(yōu)迭代算法逐步確定用戶的功率分配方式，SWIPT功率分割因子和MUD迭代次數(shù)，并通過實驗仿真驗證了該算法能夠明顯提升系統(tǒng)性能。
　　另一方面為了提供更加穩(wěn)定可靠的傳輸速率，論文提出了一種基于能量收割和PD-NOMA的VLC/RF混合協(xié)作通信系統(tǒng)。與光源較近能直接進行VLC通信的近用戶具備譯碼轉發(fā)中繼的功能，同時還能收割能量。近用戶從VLC信號中收集能量，同時解調信息，然后利用收集的能量