基于能量和信息同傳的非正交多址技術(shù)在下一代移動(dòng)通信中的應(yīng)用.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備海量連接，無線通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)持續(xù)增長(zhǎng)，用戶渴望高速的信息傳輸，更好的服務(wù)質(zhì)量，而有限的通信資源越來越難以滿足日益增長(zhǎng)的無線通信速率和網(wǎng)絡(luò)容量需求。非正交多址技術(shù)能夠顯著提升系統(tǒng)的譜效，支持大量用戶同時(shí)接入通信網(wǎng)絡(luò)，能有效緩解緊張的通信資源，因此研究新型的多址技術(shù)以及圍繞多址技術(shù)的新型解決方案具有重要意義。
　　本論文以非正交多址技術(shù)為核心，旨在構(gòu)建滿足未來通信需求的高效多址技術(shù)傳輸方案。首先，論文詳細(xì)闡述了非正交多址技術(shù)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(shù)SWIPT(Simultaneous Wireless Information Power Transfer)的基本原理，為接下來的研究奠定基礎(chǔ)。隨后，針對(duì)IDMA技術(shù)，論文提出了聯(lián)合OFDM(Orthogonal Frequ

3、ency Division Multiple)-IDMA和SWIPT技術(shù)的通信系統(tǒng)，并針對(duì)PD-NOMA技術(shù)，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(diǎn)研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)主要如下:
　　首先，針對(duì)能量受限通信網(wǎng)絡(luò)提出了聯(lián)合OFDM-IDMA和SWIPT技術(shù)的通信系統(tǒng)。用戶

4、接收端配置功率分割器，將接收信號(hào)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(shí)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(gè)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(gè)復(fù)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(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)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(jìn)行VLC通信的近用戶具備譯碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼的功能，同時(shí)還能收割能量。近用戶從VLC信號(hào)中收集能量，同時(shí)解調(diào)信息，然后利用收集的能量