非理想CSI下多载波NOMA系统能效优化算法研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wgy_2003_9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文通过结合非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术以及传统的多载波技术,研究了在具有信道误差干扰以及通信节点硬件损伤场景下的多载波NOMA系统模型,并分析该系统基于能效的资源分配算法优化问题。这为可以满足下一代网络的多载波NOMA系统在真实信道环境下的数学模型和能效优化算法提供了理论依据,具有实际意义,本文主要贡献包括以下两个方面:(1)为了使多载波NOMA系统基于能效的资源分配算法更加贴近真实的信道环境,本论文考虑非理想信道状态信息(Channel State Information,CSI)的多载波NOMA系统能效资源分配算法。并且结合多载波技术和NOMA技术对非理想CSI下的多载波NOMA系统进行优化问题的建立,联合用户功率分配和子载波分配研究系统最小能量效率最大化的问题。这是一个非凸非线性分式规划问题,首先对非理想信道建立有界不确定性模型,然后使用最坏情况分析法得到用户速率的下界,使整个系统可以满足在信道状态信息非理想情况下的通信。再通过松弛变量转换、连续凸逼近等方法将问题转化为凸问题,最后通过拉格朗日对偶理论得到闭式解。仿真结果表明,多载波NOMA可以提升系统的能效,且非理想CSI会在一定程度上损耗系统能效。(2)联合考虑通信节点的残余硬件损伤(Residual Hardware Impairments,RHIs)以及非理想CSI下研究多载波NOMA系统能效优化算法,同时以该研究对象为目标建立系统模型,在每个子载波上设立用户数阈值,建立一个非凸非线性的双层优化问题。内层最小化问题通过最坏情况分析法找到问题的下界,外层最大化问题通过将功率改写为用户速率的函数形式,转换目标问题为关于用户速率的优化问题,再通过引入新的约束转化问题为凸优化问题进行求解。仿真结果体现了RHIs和非理想CSI对系统能效的影响,以及优化算法的有效性。最后,通过总结本文研究工作,展示了非理想CSI下多载波NOMA的未来研究方向,在此基础上,为后续的研究者们明确了进一步的研究问题。
其他文献
随着社会的发展,人们的交通方式变得越加的便捷和智能。车联网(Internet of vehicles,IoV)是未来智能交通中的一种关键网络,然而由于IoV具有节点众多、节点移动性强、网络拓扑结构复杂多变、时延敏感等特点使得IoV的安全受到巨大挑战。身份认证是解决IoV安全问题的有效方法。当车辆接入IoV时需要先按身份认证协议完成身份的合法性校验。关于IoV的身份认证问题已有许多研究,然而当前的主
学位
第五代移动通信技术(The 5th-Generation Mobile Communication,5G)正处于高速发展阶段,5G测量仪器和监测设备的需求不断扩大。5G物理层的物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel,PUSCH)的功能是传输业务数据和部分上行控制信息(Uplink Control Information,UCI),是保障5G系统正常工作的重要
学位
甘蔗(Saccharum Officinarum L.)是一种多年生热带和亚热带禾本科C4植物。中国是继巴西,印度后第三大产糖国,其蔗糖产量占我国食糖总产量的90%以上。由于我国蔗区存在常年降水不均,灌溉设施不完善等诸多制约因素,干旱是目前影响甘蔗产量的主要因素之一。为减缓干旱对甘蔗产量的影响,鉴定、选育和推广优良抗旱品种已成为甘蔗产业健康持续发展的关键。前期研究表明,中蔗品种(系)具备培育抗旱品
学位
虫害是限制农业生产的主要因素之一,在现代农业中越来越多的合成化学品如杀虫剂和除草剂被使用,对生物多样性、耐药性和食品安全造成日益严重的负面影响,因此发展可持续农业尤为重要。萜烯是种类最多的天然有机化合物,它作为抗菌剂、杀虫剂和杂草控制剂的潜力已被广泛研究。最近研究发现,萜烯类物质也可以作为植物间通讯的信号物质,通过诱导作用来增强健康植物对植食性昆虫的抗性。番茄(Solanum lycopersic
学位
传统的情感分析方法对文本中的情感信息挖掘有限,无法充分利用文本中存在的细粒度信息,导致情感分类准确率较低。方面级情感分析方法因其能有效地挖掘出文本中细粒度的情感状态,得以广泛应用于情感分析任务中。由于方面级情感分析任务需要处理更精细的信息,使其相较于传统的情感分析方法,面临更多的问题,如输入特征信息单一,特征学习方式较差等。本文针对方面级情感分析任务中的不足,进行更为深入地研究,主要内容概括如下:
学位
草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda,Fall armyworm,FAW)被认为是世界上最具破坏性的害虫之一,入侵我国以来对粮食生产造成了严重的影响。化学防治是农业生产中被广泛应用的防治手段,但大量化学农药的施用不仅没有阻止FAW蔓延,还促进了FAW对多种化学农药产生广谱抗性。寄生蜂是一种常见的寄生性昆虫,它们的寄主多为鳞翅目昆虫,许多鳞翅目幼虫是农业生产中的主要害虫,因此利用寄
学位
随着无线通信服务空前的增长,网络和终端设备的能耗不断提高,收集和利用周围环境中的能量是减低传统能源消耗、减少碳排放的重要技术手段。由于可再生能源一般具有间歇性和随机性,使得采用能量收集方式供电的无线通信系统在能量使用上面临挑战,发送的功率是影响系统传输性能的重要问题。本文针对多天线发送机由能量收集装置供电的无线通信系统,对以最大化系统传输速率为目标的发送功率、发送时长和天线选择等参数的在线控制策略
学位
自由空间光通信是以激光器产生的光波作为载体,大气环境作为传输信道的通信技术,因其带宽资源丰富、信道容量大、部署灵活且信息传输安全性高,所以在城域网部署、军事领域、星际通信等方面具有广泛应用前景。空间分集是自由空间光通信系统应对复杂多变的大气信道有效的技术手段,尤其在中继辅助传输条件下,空间分集产生的信道增益可显著提高传输稳定性。现有的空间分集自由空间光通信相关研究仍主要基于强度调制/直接检测。相干
学位
公信力是一个政党取得执政地位并保持社会稳定发展的重要资源,党的执政公信力是执政党在执政过程中取得人民信任的能力。在我国,党的执政公信力关乎中国共产党的长期执政能力建设。互联网时代的到来使中国共产党的执政环境发生了变化,我们党进行一系列的努力探索和基础实践,进一步提高了党关于执政公信力的建设,取得了很大的成就。本文将以网络这一关键因素,对网络环境下党的执政公信力建设展开研究。随着网络日益成为党的执政
学位
室内可见光通信(Visible Light Communications,VLC)以其无电磁干扰、绿色安全、无需频谱认证等优点,成为极具潜力的室内无线通信技术。在无线通信中,多址接入是网络同时向多个用户提供多项服务的关键技术。传统的正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)方法无法满足大规模的用户接入以及差异性的速率需求,而非正交多址接入(Non-Orthogon
学位