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低复杂度大规模接入协议设计
物联网是第五代移动通信的重要应用场景。物联网中联网设备数目将大幅增长,要求未来的通信系统以较高的传输速率同时支持超大规模的连接;同时,随着网络的快速发展,网络状态、业务状态和信道状态都将变得更加动态,这要求未来的通信系统有较高的自适应性。
这些要求将极大地影响多址接入协议的设计。在本学位论文中,我们在信息论理论和编码理论的指导下,重点研究了大规模接入场景中的多址接入协议设计。
本学位论文的内容可概括如下:首先,我们提出了一个新型随机非正交多址接入的基本框架,称为无速率多址接入。该框架与传统方案的中心式资源分配不同,接入点仅给用户指定一个随机接入控制函数,然后用户以伪随机方式共享资源进行接入。
所有用户的接入过程可共同等效为一种特殊形式的线性叠加无速率码,接入点利用复杂度较低的置信传播算法进行译码。为了进一步提升系统性能,我们将空间耦合思想引入该接入框架,对资源单元进行分类并且设计了不同用户到不同类型资源单元集合的映射关系,据此提出了一种增强的无速率多址接入方案。
此外,我们利用外信息传播理论对所提方案进行理论分析,得到了系统可达速率与随机接入控制函数、空间耦 ...
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