随着3G网络在全球范围内的广泛部署,以及基于LTE标准的准4G服务的逐渐铺开,无线移动通信技术正式进入后3G时代。然而,人们对无线通信业务的需求依然旺盛。一方面,希望接入无线网络的用户终端数量依然持续呈爆炸性增长,另一方面,用户期望获得更高的传输速率和更可靠的传输链路以满足多元化的服务需求。遗憾的是,有限的无线通信资源已经无法满足这种用户数量与服务质量需求的增长。因此,如何设计新的多址技术,有效的利用有限的通信资源,支持大量用户接入网络并获得满意的通信质量具有重大的理论研究意义和实际应用价值。交织多址作为一种新兴的多址技术,具有频谱效率高,支持用户数量多,检测复杂度低等众多特点,业已经吸引了学术界与工业界的广泛研究兴趣.在交织多址中,不同的随机交织器被用作区分不同用户的唯一标示；在接收端一种基于迭代的多用户检测技术被用来解码不同用户的信号。这一多用户检测器可以使多用户通信性能趋近于无多址干扰、单用户传输时的性能,因此可以支持大量用户同时接入网络,提高频谱效率,同时保证较好的通信质量。而其较低的译码复杂度有利于其在实际应用中的实现。此外基于交织多址原理的重叠编码调制技术可以帮助单个用户获得高数据传输率,也是一种具有吸引力的传输方案。本论文立足于交织多址技术,旨在设计适合未来无线通信要求的多址方案,以及由其衍生的先进传输技术方案。基于该研究目标,本文首先研究了交织多址技术的基本原理,并针对分组正交频分复用交织多址技术,提出了一种可以明显提升系统频谱效率的用户分组算法。然后,结合重叠编码调制技术与空间调制技术,设计了一种适合多输入多输出系统的高效空间复用传输方案。最后,考虑交织多址在未来不同通信场景中的应用,分别设计了两种基于交织多址的多用户接入策略。具体来说,本论文的主要工作与创新点如下：●分组正交频分复用交织多址(G-OFDM-IDMA)中用户分组研究。G-OFDM-IDMA技术通过子信道划分与用户分组,减少接收端需处理数据流数目,进而降低检测复杂度。针对其中子信道划分和多用户分组所带来的资源优化问题,本文提出了一种在给定子载波分配方式下,基于二分图匹配的用户分组算法,以解决最大化系统频谱效率的问题。利用信噪比演进(SNR Evolution)工具,论文首先推导出系统实际可达频谱效率,分析了不同子载波分配对频谱效率的影响、进而归纳出最优用户分组问题。由于最优问题的不可达性,原始问题的上下界被用来进行近似。最后,用户分组的问题被映射成寻找二分图中最大权重匹配的问题,通过Kuhn-Mumkres方法获得了用户分组方案.结果表明,通过该算法实现的用户分组方案可以显著地提高系统的频谱效率；其所达的性能十分接近于系统频谱效率的上界。●结合重叠编码调制与空间调制的新型空间复用传输方案。针对空间调制技术,本文提出了一种结合重叠编码调制与空间调制的新型空问复用传输方案,并为该方案设计了一种低复杂度的三步两级迭代检测算法.重叠编码调制技术的码片级随机交织,使所提方案在发送信号解调时,能够有效对抗信道估计偏差,因此具有更好的鲁棒性。不仅如此,尽管新方案仅对信号域进行了重叠编码调制,得益于迭代中的信息交互,空间域的天线标号检测的可靠性也得到了大幅提升。系统的整体性能因而获得了增益。研究结果还表明,系统的性能在极小的迭代次数下便可获得收敛。传统空间调制采用的最大似然检测算法的复杂度相比,结果表明在数据速率较低时,两者拥有相近的复杂度；当数据速率较高时,前者的复杂度甚至低于后者.·交织多址技术在未来无线通信场景中的应用分析。针对未来无线通信系统异构性的特点,本文有针对的提出了Femto小、区、以及协作通信框架下两种基于IDMA的多址方案,以解决不同场景下多用户高效共享网络资源的问题。其中,针对Femto小区结构,设计了一种结合分组正交频分复用交织多址与Femto概念的下行多址传输方案。该方案联合利用G-OFDM-IDMA的高频谱特性与分组作用、以及Femto基站提供的高接收SNR与译码转发能力,解决了用户终端运算能力不足的劣势,提升系统性能。针对协作通信场景,提出了一种基于重叠编码调制的多信源节点协作通信方案。该方案通过各信源节点发送混合自身消息与合作节点信息的重叠编码调制信号,达到协作的目的。结果表明,该方案可以有效的提高系统的BER性能。不仅如此,通过改变子集分割的参数,各节点间的公平性,性能与时延可以达到很好的折中。