5G新型非正交多址技術(shù)研究.pdf

1、為了支撐移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展，面向2020年及未來(lái)的第五代移動(dòng)通信(Fifth Generation，5G)，將逐漸成為用于人與人之間通信以及人與物之間通信中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入的首要渠道。這就意味著未來(lái)的5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將滿足多樣化入網(wǎng)設(shè)備的無(wú)線連接需求，以及其各項(xiàng)業(yè)務(wù)特征的匹配，如極速無(wú)線寬帶接入、超大系統(tǒng)容量、超高峰值速率、超低端到端延遲、超低功率消耗、“?！绷吭O(shè)備連接、“?！绷繎?yīng)用場(chǎng)景支持以及超高可靠性等等。然而現(xiàn)有4G通信中

2、針對(duì)寬帶設(shè)計(jì)的正交多址技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)已經(jīng)不再適用，特別是對(duì)于5G大規(guī)模機(jī)器式通信(massive Machine Type Communication，mMTC)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，這種零星過(guò)載系統(tǒng)傳輸?shù)亩际且恍┬?shù)據(jù)包，繼續(xù)沿用正交多址接入(Orthogonal Multiple Access，OMA)勢(shì)必會(huì)造成資源的浪費(fèi)以及過(guò)度的調(diào)度開(kāi)銷。因此為了

3、避免空口資源的浪費(fèi)，就需要研究新型的非正交多址技術(shù)來(lái)提高小數(shù)據(jù)包傳輸?shù)目湛谛省?br>　　本文對(duì)現(xiàn)有5G新型非正交多址技術(shù)的原理以及接收機(jī)算法進(jìn)行了調(diào)研評(píng)估，提出了新的非正交多址方案和相應(yīng)接收機(jī)算法，同時(shí)搭建鏈路級(jí)仿真平臺(tái)進(jìn)行一系列性能評(píng)估，具體內(nèi)容如下:
　　1.針對(duì)新提出的非正交多址技術(shù)，如低密度簽名多址(Low Density Signature，LDS)、稀疏碼多址(Sparse Code Multiple Access

4、，SCMA)、圖樣分割多址(Pattern Division Multiple Access，PDMA)、多用戶共享多址(Multi-user Shared Access，MUSA)、基于功率域的非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access，NOMA)、資源擴(kuò)頻多址(Resource Spread Multiple Access，RSMA)等多址方案進(jìn)行調(diào)研，并對(duì)主流的消息傳遞算法(Message Passi

5、ng Algorithm，MPA)、最小均方誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE)及串行干擾消除(Successive Interference Cancellation，SIC)等接收機(jī)算法進(jìn)行深入分析研究;
　　2.基于Zadoff-Chu擴(kuò)頻序列的研究，提出新的非正交編碼多址接入(Non-orthogonal coded access，NOCA)方案，并且根據(jù)現(xiàn)有非正交多址的接收機(jī)方案，設(shè)計(jì)適用

6、于NOCA方案的基于迭代干擾消除的聯(lián)合最小均方誤差(Minimum Mean Square Error with Interference Cancellation,MMSE+IC)接收檢測(cè)算法;
　　3.基于LTE(Long Term Evolution)平臺(tái)搭建鏈路級(jí)仿真，對(duì)NTT DoCoMo公司提出的NOMA以及華為提出LDS\SCMA技術(shù)進(jìn)行性能評(píng)估，同時(shí)以O(shè)FDMA和SCMA性能作為參考，對(duì)新方案NOCA進(jìn)行了性能評(píng)估