多址接入信道编码技术研究

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1、代号10701学号1101120261分类号TN911.22密级公开题（中、英文）目多址接入信道编码技术研究StudyonCodingTechniquesforMultipleAccessChannels作者姓名穆锡金指导教师姓名、职务郑贱平副教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二○一四年七月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已

2、经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同

3、时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期导师签名：日期万方数据万方数据摘要摘要多址接入信道(multipleaccesschannels,MAC)是一种多输入单输出的多用户信道，它可以用来描述卫星通信、蜂窝通信等通信网络的上行链路。在多用户信息论领域，Ahlswede,Liao和Wolf等人解决了多址接入信道的容量区域问题。实际的通信系统常采用正交的方式进行传输，正交传输可以最大程度地避免用户之间的干扰，但传

4、输效率较低。随着4G网络大规模商用，5G网络的研究也逐渐兴起，5G网络要求实现更高的传输速率、更大的频谱效率和更小的传输时延，因此研究更高效的上行链路传输方式具有重要意义。本文针对多址接入信道模型，研究如何采用编码的方式提高传输性能。首先介绍了多用户信息论中关于多址接入信道模型的理论结果；然后将喷泉码用于多址接入信道，并结合喷泉码和唯一可译码设计了针对多址接入信道的无速率传输方案；最后对随机多址接入信道进行研究，比较了Aloha协议、编码时隙Aloha协议和针对包的纠删码在随机多址接入场景下的性能，并设计了一种针对高斯随机多址接入信道的功

5、率自适应传输方案，理论结果表明这种传输方案可以达到更大的平均传输速率。关键词：多址接入信道信道容量区域唯一可译码喷泉码RS码万方数据万方数据AbstractAbstractMultipleaccesschannelsmathematicallyequivalenttochannelswithmultipleinputsandasingleoutput.Itcandescribetheuplinkofsatellitecommunicationsystemsandcellularcommunicationsystems.Ahlswede,L

6、iaoandWolfhavesuccessfullyfoundthecapacityregionofmultipleaccesschannels.Orthogonaltransmissioncanavoidinterferencebetweenusers,andusedforactualcommunicationsystem.Asthe4Ghasnowbeendeployedandisreachingmaturity,researchaboutapossible5Gstandardhasbegun,andnewtransmissionme

7、thodforuplinkisanimportantissue.Thisthesisstudiesthecodingtechniquesformultipleaccesschannels.Wefirstintroducemultiuserinformationtheoryaboutmultipleaccesschannels.Secondly,anewcodingmethodisconstructedbasedonthecombingofuniquelydecodablecodeandfountaincode.Finally,theper

8、formanceofAlohaprotocol,CodedSlottedAlohaprotocolandErasurecodeforpacketsarecomparedandanewpower