Conception de schémas et récepteurs avancés pour le SCMA et la transmission MIMO non cohérente dans les futurs réseaux sans fil

Scheme Design and Advanced Receivers for SCMA and Non-coherent MIMO in Future Wireless Networks

• Auteur / Autrice : Xiaotian Fu
• Direction : Didier Le Ruyet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Radiocommunications
• Date : Soutenance le 09/12/2021
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études et de recherche en informatique et communications (Paris) - Centre d'études et de recherche en informatique et communications (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Conservatoire national des arts et métiers (France ; 1794-....)
• Jury : Président / Présidente : Ghaya Rekaya Ben Othman
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Inbar Fijalkow, Jean-Marie Gorce
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Matthieu Crussière, Jean-Pierre Cances

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apprentissage profond

Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Internet des objets

Mots clés libres

SCMA

NC MIMO

Dictionnaire multidimensionnel

Courbes EXIT

Décodage par sphères

Constellation grassmannienne

SCMA

NC MIMO

Multidimensional codebook

EXIT chart

Sphere decoding

Grassmannian constellation

Résumé

Poussée par la demande de connectivité et le développement rapide du multimédia, la sixième génération (6G) de réseaux sans fil a récemment fait l’objet de discussions. Dans cette thèse, nous étudions trois schémas prometteurs pour la 6G,qui sont l’accès multiple par code creux (SCMA), la transmission MIMO (multiple-input multiple-output) non cohérente (NC) et la transmission multidimensionnelle à utilisateur unique (SU). Tout d’abord, nous travaillons sur les algorithmes itératifs de détection multi-utilisateurs (MUD) dans la transmission SCMA simple et fortement chargée. Par ailleurs, nous proposons deux algorithmes d’élagage et introduisons un détecteur SCMA base sur le décodage par sphères à faible complexité. Ensuite,nous étudions la construction de constellations Grassmanniennes pour les systèmes MIMO NC. Deux auto-encodeurs sont propos´es et évalués. Enfin, nous tirons parti des techniques DL et introduisons une nouvelle approche pour la conception de constellations multidimensionnelles dans la transmission multidimensionnelle SU.

Driven by the demand of connectivity and fast development of multimedia,the sixth generation (6G) of wireless networks has recently been under discussion.In this thesis, we study three promising schemes for the 6G, which are sparsecode multiple access (SCMA), non-coherent (NC) multiple-input multiple-output (MIMO) and single-user (SU) multidimensional transmission. Firstly, we work on the iterative multiuser detection (MUD) algorithms in both simple and highly overload SCMA transmission. Beside, we propose two pruning algorithms and introduce alow-complexity sphere decoding-based SCMA detector. Next, the Grassmannian constellation construction for NC MIMO systems is studied. Two autoencoder-based schemes are proposed and evaluated. Lastly, we take advantage of DL techniques and introduce a novel approach for designing multidimensional constellations in the SU multidimensional transmission.