NOMA (5G)

NOMA (англ. Non-Orthogonal Multiple Access) — метод неортогонального множинного доступу в системах стільникового зв'язку 5-го покоління (5G).

Принцип розділу каналів на основі ієрархічної модуляції NOMA

Метод NOMA передбачає, що в один і той же час, на тих же самих частотах з однаковим методом розширення спектру та кодування сигналів може бути надано множинний доступ до мережі на основі розподілу потужностей сигналів. Іншими словами, для множинного доступу в NOMA був використаний домен потужності, в якому різні рівні потужності задіяні для обслуговування різних користувачів. При цьому вважається, що кожним користувачем в NOMA може бути використана вся пропускна здатність каналу доступу до мережі протягом всього часу зв'язку, через це затримка буде зменшена, а швидкість передачі даних користувачів може бути збільшена.

Історія

За своєю сутністю метод NOMA спирається на принцип ієрархічної модуляції (англ. Hierarchical Modulation, HM)[1][2]. Його витоки беруть початок в так званій модуляції з багатократним розрізненням (англ. Multi-Resolution Modulation, MRM)[3][4][5].

У 1972 році Ковер (англ. Cover) представив теорію передачі з кількома роздільними здатностями[5][6], застосування якої було детально описано в 1974 р.[7] При цьому було показано, що якщо одне джерело передає свою інформацію на кілька приймачів з різними умовами каналу, то використання схеми передачі з багатократним розрізненням є вигідним[5]. Спираючись на ці результати, майже через 20 років, у 1993 році Фазель (англ. Fazel) ввів концепцію модуляції з багатократним розрізненням (MRM), яка була об'єднана з багаторівневими схемами кодування[3].

В 1995 р. ієрархічна модуляція була запропонована для супутникового зв'язку (з цього року схема MRM в літературі стала ототожнюватися з HM), а в 1997 р. — для систем з сигналами COFDM[5]. З тих пір цей вид модуляції постійно удосконалювався, та поширював своє застосування. Мали місце неодноразові спроби запровадити ієрархічну модуляцію у різні стандарти передачі даних.

Суттєво, що асоціація 3GPP включила метод ієрархічної модуляції в LTE-A завдяки його спектральної ефективності, у цьому стандарті він відомий як багатокористувальницька суперпозиційна передача (англ. multiuser superposition transmission, MUST), яка є спеціальним варіантом NOMA[8].

Див. також

Примітки
  1. Зубарев Ю. Б., Кривошеев М. И., Красносельский И. Н. Цифровое телевизионное вещание. Основы, методы, системы. — М: Научно-исследовательский институт радио (НИИР). — 2001. — C. 79 -86.
  2. H. Jiang, P. A. Wilford, «A hierarchical modulation for upgrading digital broadcast systems», IEEE Trans. Broadcast., vol. 51, no. 2, pp. 223—229, Jun. 2005.
  3. K. Fazel, M. Ruf, «Combined multilevel coding and multiresolution modulation», Proc. Tech. Program Conf. Rec. IEEE Int. Conf. Commun. (ICC), vol. 2, pp. 1081—1085, May 1993.
  4. V. Engels, H. Rohling, «Multi-resolution 64-DAPSK modulation in a hierarchical COFDM transmission system», IEEE Trans. Broadcast., vol. 44, no. 1, pp. 139—149, Mar. 1998
  5. H. Sun, C. Dong, S. X. Ng, L. Hanzo, «Five decades of hierarchical modulation and its benefits in relay-aided networking», IEEE Access, vol. 3, pp. 2891—2921, 2015.
  6. T. M. Cover, ``Broadcast channels, IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 18, no. 1, pp. 2 — 14, Jan. 1972.
  7. P. Bergmans and T. M. Cover, ``Cooperative broadcasting, IEEE Trans.Inf. Theory, vol. 20, no. 3, pp. 317—324, May 1974.
  8. TELCOMA GLOBAL | Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) for 5G Systems. telcomaglobal.com. Архів оригіналу за 19 вересня 2018. Процитовано 13 вересня 2018.

Література
  • L. Dai, B. Wang, Y. Yuan, S. Han, C.-L. I, and Z. Wang, "Non-orthogonal multiple access for 5G: solutions, challenges, opportunities, and future research trends, " IEEE Commun. Mag., vol. 53, no. 9, pp. 74-81, Sept.2015.
  • Y. Wang, B. Ren, S. Sun, S. Kang and X. Yue, "Analysis of nonorthogonal multiple access for 5G, " China Communications, vol. 13, no. Supplement2, pp. 52-66, N/A 2016.
  • S. M. R. Islam, N. Avazov, O. A. Dobre, and K. S. Kwak, "Power-domain non-orthogonal multiple access (NOMA) in 5G systems: Potentials and challenges, " IEEE Commun. Surveys Tuts., vol. 19, no. 2, pp. 721—742, 2nd Quart. 2017.
  • Y. Liu, H. Xing, C. Pan, A. Nallanathan, M. Elkashlan, and L. Hanzo, "Multiple antenna assisted non-orthogonal multiple access, " IEEE Wireless Commun., vol. 25, no. 2, pp. 17 — 23, Apr. 2018.
  • D. Wan, M. Wen, F. Ji, H. Yu, and F. Chen, "Non-orthogonal multiple access for cooperative communications: Challenges, opportunities, and trends, " IEEE Wireless Commun., vol. 25, no. 2, pp. 109—117, Apr. 2018.
  • F. Zhou, Y. Wu, Y.-C. Liang, Z. Li, Y. Wang, and K.-K. Wong, "State of the art, taxonomy, and open issues on cognitive radio networks with NOMA, " IEEE Wireless Commun., vol. 25, no. 2, pp. 100—108, Apr. 2018.
  • Z. Ding, M. Peng, and H. V. Poor, "Cooperative non-orthogonal multiple access in 5G systems, " IEEE Commun. Lett., vol. 19, no. 8, pp. 1462—1465, Aug. 2015.
  • Y. Liu, Z. Ding, M. Elkashlan, and H. V. Poor, "Cooperative nonorthogonal multiple access with simultaneous wireless information and power transfer, " IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 34, no. 4, pp. 938—953, Apr. 2016.
  • J. Men and J. Ge, "Non-orthogonal multiple access for multiple-antenna relaying networks, " IEEE Commun. Lett., vol. 19, no. 10, pp. 1686—1689,Oct. 2015.
  • J. Men, J. Ge, and C. Zhang, "Performance analysis of non-orthogonal multiple access for relaying networks over Nakagami-m fading channels, " IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 66, no. 2, pp. 1200—1208, Feb. 2017.
  • Y. Xiao, L. Hao, Z. Ma, Z. Ding, Z. Zhang, and P. Fan, "Forwarding strategy selection in dual-hop NOMA relaying systems, " IEEE Commun. Lett., vol. 22, no. 8, pp. 1644—1647, Aug. 2018.
  • W. Duan, M. Wen, Z. Xiong, and M. H. Lee, "Two-stage power allocation for dual-hop relaying systems with non-orthogonal multiple access, " IEEE Access, vol. 5, pp. 2254—2261, Mar. 2017.
  • L. Lv, J. Chen, Q. Ni, and Z. Ding, "Design of cooperative nonorthogonal multicast cognitive multiple access for 5G systems: User scheduling and performance analysis, " IEEE Trans. Commun., vol. 65, no. 6, pp. 2641—2656, Mar. 2017.
  • L. Lv, J. Chen, Q. Ni, Z. Ding, and H. Jiang, "Cognitive non-orthogonal multiple access with cooperative relaying: A new wireless frontier for 5G spectrum sharing, " IEEE Commun. Mag., vol. 56, no. 4, pp. 188—195, Apr. 2018.
  • C. Zhong and Z. Zhang, "Non-Orthogonal multiple access with cooperative full-duplex relaying, " IEEE Commun. Lett., vol. 20, no. 12, pp. 2478—2481, Dec. 2016.
  • Z. Zhang, Z. Ma, M. Xiao, Z. Ding, and P. Fan, "Full-duplex device-todevice aided cooperative non-orthogonal multiple access, " IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 66, no. 5, pp. 4467 — 4471, May 2016.
  • G. Liu, X. Chen, Z. Ding, Z. Ma, and F. R. Yu, "Hybrid half-duplex/fullduplex cooperative non-orthogonal multiple access with transmit power adaptation, " IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 17, no. 1, pp. 506—519, Jan. 2018.
  • T. M. C. Chu and H.-J. Zepernick, "Performance of a non-orthogonal multiple access system with full-duplex relaying, " IEEE Commun. Lett., vol. 22, no. 10, pp. 2084—2087, Oct. 2018.
  • M. F. Kader, S. Y. Shin, and V. C. M. Leung, "Full-duplex nonorthogonal multiple access in cooperative relay sharing for 5G systems, " IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 67, no. 6, pp. 5831-5840, Jul. 2018.
  • Z. Ding, H. Dai, and H. V. Poor, "Relay selection for cooperative NOMA, " IEEE Wireless Commun. Lett., vol. 5, no. 4, pp. 416—419, Aug. 2016.
  • J. Zhao, Z. Ding, P. Fan, Z. Yang, and G. K. Karagiannidis, «Dual relay selection for cooperative NOMA with distributed space time coding», IEEE Access, vol. 6, pp. 20440-20450, Apr. 2018.
  • Z. Yang, Z. Ding, Y. Wu, and P. Fan, "Novel relay selection strategies for cooperative NOMA, " IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 66, no. 11, pp. 10114-10123, Nov. 2017.
  • P. Xu, Z. Yang, Z. Ding, and Z. Zhang, "Optimal relay selection schemes for cooperative NOMA, " IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 67, no. 8, pp. 7851-7855, Aug. 2018.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.