NOMA (5G)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

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[ред. | ред. код]

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[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  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. ↑ а б 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. ↑ а б в г 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[ред. | ред. код]

  • 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.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=NOMA_(5G)&oldid=34727956