【摘 要】
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作为面向2020年及未来的第五代移动通信系统,对系统容量、频谱利用率都提出了更高的要求。非正交多址(NOMA)技术通过引入新的维度提升了系统容量和频谱效率。多输入多输出(MIMO)技术充分利用空间资源,在不增加带宽的情况下提高系统容量和频谱利用率。本文对NOMA与MIMO技术相结合的若干关键技术展开研究。本文的主要工作如下:一、针对MIMO-NOMA系统波束赋形问题,提出了一种基于迫零波束赋形(Z
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作为面向2020年及未来的第五代移动通信系统,对系统容量、频谱利用率都提出了更高的要求。非正交多址(NOMA)技术通过引入新的维度提升了系统容量和频谱效率。多输入多输出(MIMO)技术充分利用空间资源,在不增加带宽的情况下提高系统容量和频谱利用率。本文对NOMA与MIMO技术相结合的若干关键技术展开研究。本文的主要工作如下:一、针对MIMO-NOMA系统波束赋形问题,提出了一种基于迫零波束赋形(ZFBF)的改进算法。该算法通过等效簇信道矩阵计算本簇的波束赋形矢量,引入解码缩放权重因子,在解码之前与用户接收信号相乘,在增加所需信号强度的同时减少簇间干扰,提升了算法性能。二、针对MIMO-NOMA系统用户分簇问题,综合考虑信道增益的差异性与用户的相关性,设计了一种改进的支持多用户分簇算法。该算法对用户信道增益按降序排序,并设置相关度阈值来保证同簇的用户之间具有一定的信道增益间隔和相关度。通过仿真给出了相关度阈值的合适值,验证了所提算法相较于传统的用户分簇算法在性能上的优势。三、针对基于容量最大化的MIMO-NOMA系统功率分配问题,提出了一种分步优化的功率分配算法。该算法将功率分配问题划分为簇间功率分配与簇内叠加用户分配两个子问题,分别采用注水原理与二分查找算法完成簇间与簇内叠加用户的功率分配,有效提升了系统容量。仿真结果表明所提算法的性能优于EPA和FTPA算法,综合运用本文所提簇间簇内算法的系统容量接近于全空间搜索算法。
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