C-RAN(Cloud Radio Access Network)网络融合了集中化处理、协作式无线电和实时云计算架构思想,集中化基带处理单元形成基带池,是一种有着广阔应用前景的新型绿色无线接入网络架构。但由于大量基带信号要通过有限带宽光纤传输至集中式BBU基带处理池,C-RAN网络存在回程链路容量受限的瓶颈。为了减少回程链路负载,本文利用相邻小区基带接收信号之间的相关性,提出一种基于压缩感知技术的C-RAN网络上行链路机制——将C-RAN网络划分为多个聚合簇,簇头压缩观测簇内汇总的基带上行信号,以适应回程链路的有限带宽。同时给出了BBU基带处理池中对应的信号重建过程。对所提出的链路机制,本文就负载压缩率和可达上行速率等关键指标做了理论分析,并给出具体的解析表达式和由回程链路带宽有限导致的限制条件。其中,集中式BBU基带处理池的解码端应用连续干扰取消机制来减少相邻移动台间互干扰。在假定移动台发射功率相等的条件下,分析得出了上行速率关于发射端信噪比单调递增以及发射端信噪比关于回程链路带宽单调递增的良好特性,以及系统最高上行速率在等效观测信道容量等于回程链路带宽时达到的结论。所有理论分析都给出了严格的数学证明和具体仿真验证,结果也证明了理论分析的正确性,并表现了压缩感知技术对回程链路负载的有效减少。此外,还仿真证明了连续干扰取消机制能有效提升系统上行速率。最后指出了一种基于地理位置划分聚合簇、选择与其他节点欧氏距离和最小的节点作为簇头的简化建簇方案,将C-RAN网络划分为多个相距较远、不相重叠的聚合簇,并仿真验证了基于聚合簇的上行链路模型能显著节省所需光纤资源。