基于GSIC的多天线NOMA上行链路研究

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随着第五代(5th Generation,5G)移动通信网络在全球范围内的商业化,各国都开始探索第六代(6th Generation,6G)移动通信网络,面对未来海量设备接入和大规模机器通信的应用场景,能够有效提高频谱效率的多址接入技术一直是当今移动通信的研究热点。本文重点研究了作为5G候选多址接入技术之一的非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术,针对上行多天线NOMA系统研究了一种基于群体串行干扰消除(Group-based Successive Interference Cancellation,GSIC)的用户分组方案。在该分组方案中,基站根据用户的位置将用户进行分组检测,组间干扰通过SIC消除,组内干扰通过空域并行干扰删除。本文重点研究了单小区上行多天线NOMA系统,具体的研究工作如下:首先,研究了用户单天线场景下的系统模型,基于群体串行干扰删除下的用户分组方式,并以最大化系统和速率为目标,分析了系统中的功率控制和接收机检测算法设计的联合优化问题,并采用迫零接收机检测算法,将原问题转化为一个功率控制的问题。仿真结果显示,相较于传统的OMA方案和基于分簇的用户间串行干扰删除的NOMA方案,本文所研究的新分组方案可以让NOMA系统的和速率进一步提高。其次,以最小化总发射功率和满足每个用户的业务需求为目标,研究了带有误差传播的系统中功率控制和均衡器的联合优化问题。采用最小均方误差接收机检测算法并通过均衡器与发射功率系数之间的关系,将原问题转化为功率控制问题,并采用一种迭代功率控制算法进一步解决该问题。仿真结果显示,本文所研究的新分组方案在总功耗方面优于传统的OMA方案和基于分簇的用户间串行干扰删除的NOMA方案。
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