海量通信系统的基础容量限与可达数据率

发布时间：2024-01-25 16:23

　　随着物联网的广泛应用,从智慧医疗到智慧交通,从环境监测到消费电子,随时随地万物互联成为新一代移动通信系统的重要任务。机器类通信(machine-type communication,MTC)作为其主要存在形式,是未来通信系统的重要组成。可预见的,MTC的设备数量将远远超过传统的人类通信(human-type communication,HTC)设备数量。在这样的趋势下,海量机器通信(massive machine-type communication,mMTC)已被定义为第五代移动通信系统三大通用场景之一,其主要目标是为海量的且仍在不断增长的用户设备提供连接服务。为了实现这一目标,近年来各类针对海量设备场景的接入控制技术、流量卸载技术应运而生。虽然,这些从工程应用的角度出发接入机制能够在一定程度上提高系统性能,但是还远远未能满足日益增长的需求。为了能够对将来实际的系统设计提供指导性意见和理论依据,从理论的角度充分理解海量设备通信场景下的系统规律以及系统的极限性能也极为重要。由于传统多用户信息论的结果不能够直接应用到海量设备系统的基础容量限以及可达数据率等问题的分析中,因此本文从信息论的...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与动机
    1.2 相关研究现状分析
        1.2.1 基础容量限
        1.2.2 功率分配
        1.2.3 最小均方差
        1.2.4 费舍尔信息量估计量
    1.3 本文主要贡献
    1.4 本文结构安排
第二章 MIMO高斯海量接入信道的和容量限
    2.1 引言
    2.2 系统模型及主要结果
    2.3 有限码长可达性下界
        2.3.1 功率约束违反概率上界
        2.3.2 中断概率的上界
        2.3.3 混淆概率的上界
    2.4 MIMO海量高斯接入信道容量的充分必要性
        2.4.1 MIMO海量高斯接入信道的可达性
        2.4.2 MIMO海量高斯接入信道容量的必要性
    2.5 数值结果及讨论
        2.5.1 有限码长可达性下界与和信息长容量
        2.5.2 传统容量与天线-用户指数
    2.6 本章小结
第三章 连续输入的并行高斯信道可达数据率优化
    3.1 引言
    3.2 问题建模与注水方法
        3.2.1 问题建模
        3.2.2 最优功率分配
        3.2.3 鲁棒功率分配
    3.3 主要结果
        3.3.1 水面高度的界
        3.3.2 总数据率的界
    3.4 示例和讨论
        3.4.1 水面高度及功率分配
        3.4.2 可达数据率
    3.5 本章小结
第四章 离散输入的并行高斯信道可达数据率优化
    4.1 引言
    4.2 Bhattacharya估计量
        4.2.1 密度函数及其导数的估计
        4.2.2 Bhattacharya估计量的分析
    4.3 截断估计量
    4.4 高斯噪声污染的随机变量的FI估计
        4.4.1 Bhattacharya估计量的收敛性
        4.4.2 截断估计量的收敛性
        4.4.3 在MMSE估计中的应用
    4.5 示例
        4.5.1 估计量
        4.5.2 FI估计误差及方差
        4.5.3 样本复杂度
    4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3885154