为了满足5G系统中超高可靠低时延通信(Ultra Reliable and Low Latency Communication,URLLC)在上行链路对时延和可靠性等性能的要求,业界提出了基于非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)的上行免授权传输方案。然而,NOMA技术的引入在带来系统容量增加和频谱利用率提高等益处的同时,也增加了接收端的难度。由于NOMA技术将多个用户的信息都叠加在同样的资源上传输,在接收端需要检测包含多个用户信息的叠加信号,存在多用户检测(Multi-User Detection,MUD)问题。此外,由于采用免授权传输,为避免因用户随机选取资源带来的碰撞问题,需要对上行资源进行预调度。因此,要想利用上行免授权NOMA技术支持URLLC通信,首先需要解决上述两个问题。本文针对基于NOMA的上行免授权系统,研究了 MUD和资源预调度两个问题,主要工作和贡献如下:第一,利用用户活动的稀疏性和相邻时隙激活用户集之间的临时相关性,引入逐步迭代估计的思想,提出了一种基于动态自适应压缩感知的MUD算法。与大多数基于压缩感知的MUD算法相比,该算法最大的优势在于:可以在不以用户活动稀疏度为已知信息的情况下实现MUD。仿真结果表明所提算法能够以较低的误比特率实现MUD,并且其检测性能与现有算法的性能相当。第二,提出了两种资源预调度方案:1)一种是基于冗余传输的资源预调度方案,可以适用于URLLC场景。在此方案中,可以为某个用户配置多个传输资源,实现同时通过多个传输资源冗余传输相同的数据包,以便在不增加时延的情况下提高传输的可靠性。仿真结果表明所提方案可以在限定时延下实现比现有资源预调度方案更好的系统丢包率性能。2)为了摆脱大多数现有资源预调度方案对反馈消息的依赖,本文提出了一种不依赖反馈的资源预调度方案。在该方案中,首先通过提出的资源分组算法对系统中的传输资源进行分组。然后,结合用户固定映射共享资源和基站直接预配置独占资源两种方式实现动态的不依赖反馈的资源预调度。仿真结果显示,与现有的资源预调度方案相比,该方案可以实现更低的系统丢包率。