(完整版)NOMA技术
面向5G的非正交多址接入技术
面向5G的非正交多址接入技术董园园;张钰婕;李华;王春雷;刘晓菲;戴晓明【摘要】在频谱资源受限的情况下,非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术由于其良好的过载性能而受到广泛关注.首先,提出了基于复杂度受限的NOMA理论设计模型;接着,对目前主流的NOMA技术方案进行了研究分析,并针对每种方案给出了其设计原理;进一步,设计了基于期望值传播(expectation propagation,EP)的低复杂度接收机;最后,通过仿真比较了NOMA 与传统正交多址接入(orthogonal multiple access,OMA)技术的性能.结果表明,NOMA较传统的OMA技术能够显著提升系统容量和误码率(block error rate,BLER)性能.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2019(035)007【总页数】10页(P27-36)【关键词】资源受限;非正交多址接入;复杂度受限;低复杂度接收机【作者】董园园;张钰婕;李华;王春雷;刘晓菲;戴晓明【作者单位】北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TP393多址接入技术是无线通信系统网络升级的核心问题，决定了网络的容量和基本性能，并从根本上影响系统的复杂度和部署成本[1]。
从1G到4G无线通信系统，大都采用了正交多址接入（orthogonal multiple access，OMA）方式来避免多址干扰，其接收机复杂度相对较低，但限制了无线通信资源的自由度（degree of freedom，DoF）[2]。
noma叠加编码
noma叠加编码NOMA（Non-Orthogonal Multiple Access）叠加编码是一种新型的无线通信技术，它将多位用户的信号通过时间域、频率域和功率域的叠加进行传输，以达到多用户共享无线资源的目的。
该技术使用多个码字叠加在同一个载波上进行传输，因此需要在接收端进行信号解码，以正确识别每个用户的信号。
本文将从NOMA的原理、优势、应用和挑战四个方面进行阐述。
NOMA实现多用户共享无线资源的原理是在FCMA （Fractional Carrier Multiple Access）的基础上，将多个码字按照不同的权重进行叠加，并在接收端通过功率分配进行区分，从而达到多用户共享无线资源的目的。
在NOMA系统中，每个用户的码字被分配了一个不同的权重，这样不同的用户的信号在叠加后，就不会造成信号冲突和干扰。
在接收端，通过高精度的功率检测和解调算法，将叠加后的信号进行解码和分离，以正确识别每个用户的信号。
NOMA与传统的OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）相比，具有更高的频谱效率和更好的系统容量。
其具体优势包括：（1）更高的频谱效率——NOMA系统可以将多个码字叠加在同一个载波上进行传输，提高了频谱利用效率；（2）更好的系统容量——NOMA系统将多个用户的信号叠加在同一载波上进行传输，降低了频带资源的浪费，提高了系统容量；（3）更低的时延和更好的服务质量——NOMA系统通过时间、频率和功率的叠加，提高了系统的多用户接入能力，并降低了时延，从而提高了用户的服务质量。
NOMA技术的应用范围非常广泛，包括移动通信、物联网、卫星通信、机器人控制等领域。
在移动通信领域中，NOMA 可用于提高频带利用率，降低网络拥塞和数据传输时延，从而提高用户的体验；在物联网领域中，NOMA可用于提高物联网的接入能力和网络覆盖范围，降低网络负荷，提高数据传输的准确性和可靠性；在卫星通信领域中，NOMA可用于提高卫星传输的数据速率和覆盖范围，从而提高卫星通信的可靠性和服务质量；在机器人控制领域中，NOMA可用于提高机器人通信的可靠性和网络延迟，从而确保机器人的准确操作和稳定运行。
非正交多址技术
非正交多址技术非正交多址技术（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）是一种新型的多址技术，它采用功率调制的方式，将多个用户的发射信号合并到一起，通过空时分集和带宽分配的方法在用户机上进行分离，使多个用户可以使用同一个信道、共用同一段时间和频段，从而实现性能增加，功效提高。
1. 工作原理NOMA的工作原理主要是通过功率调制来实现不同用户的信号合成，基于发送用的的功率差异，把归一化的比特序列按不同的功率值发送，接收端则可以根据收到的信号利用空时分集技术将不同用户间的信号分离出来，最终实现多址的传输。
2. 优势（1）提高系统容量：由于NOMA采用了空时分集技术，可以把不同用户的信号合成到一起发出，利用较小的带宽容量，可以提供大量的用户容量，大大提高系统的容量效率。
（2）功效提高：较其他多址技术，NOMA能够提高不同用户之间无线信道下的功效，由于采用了功率调制，可以对多个用户的发射功率进行更精细的调节，最终提高信道的功效。
（3）较好的业务可扩展性：NOMA可以进行动态的分配方法，根据业务的不同，可以调节用户间的信号聚合程度，以实现发射功率的优化，从而实现不同业务的扩展。
3. 缺点（1）复杂的接收结构：要实现NOMA多址传输，接收端需要建立较复杂的结构，其中需要采用SIC技术，用以实现比较精确的空时分集，而这部分增加了接收端的复杂度。
（2）受功率差异制约：NOMA的信号分离依赖于不同用户的发射功率差异，如果这个发射功率差距太小，则不存在足够的发射功率差异，从而不能有效的实现信号分离，这也有可能影响系统的效率。
4. 应用NOMA可以应用于移动通信、宽带接入等，可以有效地提高不同用户之间的连接容量，降低用户之间的无线信道功效，有效地满足无线信道容量和功效之间双重要求。
目前，NOMA已经应用在5G移动通信系统，未来也会用于更多的现代通信系统，以满足动态变化的应用环境。
面向5G的非正交多址接入技术(NOMA)浅析
Integrated network architecture；Cell division；Cell handover；POI；Leak cable
Hale Waihona Puke 0 前言2013 年 5 月，韩国三星电子宣布，率先开发出了首 个 5G 核心技术支撑的移动无线传输网络，在实验室实 现了 1 Gbit/s 的无线数据传输速率，是目前 LTE 最高下 行速率的 10 倍。一年后，瑞典爱立信宣布，其研发的 5G 无线技术部分在测试中，实验室理想状态下的传输 速率高达 5 Gbit/s，这意味着爱立信的 5G 无线传输速 率是目前 LTE 最高下行速率的 50 倍，标志着无线传输 速率再创新高。显然，这些研究工作仅限于 5G 系统中 无线传输的一部分，整个 5G 系统包括的技术特点和网 络架构还远非如此。也就是说，迄今为止还没有一个
本文分析了 5G 系统中 NOMA 的工作原理，尤其是 NOMA 技 术 中 的 关 键 检 测 技 术 —— 串 行 干 扰 消 除 （SIC）技术，分析了 NOMA 技术在发射端和接收端存在 的困难，指出其实现难度，为了解 5G 提供有益的帮助。
1 非正交多址技术 NOMA
NOMA 的基本思想是在发送端采用分配用户发射 功率的非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过 SIC 接收机消除干扰，实现正确解调。NOMA 技术在时 域仍然可以用 OFDM 符号为最小单位，符号间插入 CP 防止符号间干扰；在频域仍然可以用子信道为最小单 位，各子信道间采用 OFDM 技术，保持子信道间互为正 交、互不干扰；每个子信道和 OFDM 符号对应的功率不 再只给一个用户，而是由多个用户共享，但这种同一子 信道和 OFDM 符号上的不同用户的信号功率是非正交 的，因而产生共享信道的多址干扰（MAI），为了克服干 扰，NOMA 在接收端采用了串行干扰消除技术进行多 用户干扰检测和删除，以保证系统的正常通信。
noma调制解调 matlab
NOMA（Non-Orthogonal Multiple Access）是一种新兴的调制解调技术，可以在同一时间和频率资源上为多个用户提供服务。
NOMA 技术通过使用不同的功率分配策略，允许多个用户在同一子载波频段共享频谱资源，从而提高系统的频谱利用率和用户数量。
MATLAB作为一种强大的数学建模和仿真工具，可以用于对NOMA技术进行建模和仿真，研究NOMA技术在不同参数下的性能表现。
1. NOMA技术简介NOMA技术是一种新型的多址接入技术，与传统的正交多址接入（OMA）相对应。
在OMA技术中，不同用户之间需要使用不同的频率或码分多址技术进行区分，而NOMA技术通过采用干涉消除和功率分配等技术，允许多个用户共享同一频率资源，从而提高了系统的频谱利用率和用户数量。
2. NOMA技术原理NOMA技术的核心原理是将不同用户的数据通过不同的功率控制在同一个资源块中传输，然后通过多用户检测和干涉消除等技术将各用户的数据分离出来。
在NOMA系统中，每个用户的数据流会被分配不同的功率级别，并且在接收端需要进行干涉消除等技术来分离用户的数据。
通过优化功率分配策略和干涉消除算法，可以有效提高系统的性能和用户数量。
3. MATLAB在NOMA技术中的应用MATLAB作为一种强大的数学建模和仿真工具，可以用于对NOMA技术进行建模和仿真。
在MATLAB中，可以利用其丰富的信号处理和通信系统工具箱，对NOMA技术的功率分配策略、多用户检测算法等进行建模和仿真。
通过调用MATLAB中的函数和工具，可以快速搭建NOMA系统的仿真模型，并对不同参数下的性能进行分析和评估。
4. NOMA技术的挑战和发展趋势虽然NOMA技术在频谱利用率和用户数量方面具有明显的优势，但也面临着一些挑战。
NOMA系统对于用户间干涉的抗干扰能力要求较高，需要设计复杂的干涉消除算法来处理。
NOMA系统的功率分配和资源块分配等问题也需要进行优化和研究。
面向全双工协作通信的NOMA技术研究
面向全双工协作通信的NOMA技术研究面向全双工协作通信的NOMA技术研究NOMA是一种非正交多址接入技术，近年来受到了广泛的关注和研究。
在传统的无线通信系统中，多个用户需要使用不同的频谱资源同时进行通信，这样就会导致频带资源利用率的下降。
而NOMA技术通过将不同用户的信号在相同的频率上进行叠加传输，从而实现多用户共享频谱资源的目的。
特别是在全双工协作通信中，NOMA技术具备很大的潜力，可以提高频谱效率和系统容量。
本文将重点介绍面向全双工协作通信的NOMA技术的研究进展和应用。
全双工协作通信是指在无线通信系统中，发送和接收信号可以同时进行。
与传统的半双工通信相比，全双工通信具有更高的频谱效率和更低的时延。
然而，全双工通信中存在信号的自干扰问题，即发送信号会对接收信号产生干扰。
为了解决这一问题，NOMA技术可以用于全双工通信系统中，通过同时传输多个用户的信号，并采用先进的信号处理算法进行分离和解码。
在全双工协作通信的NOMA系统中，多个用户可以同时发送和接收信号，在同时时隙中进行通信，因此可以充分利用频谱资源。
与传统的多址接入技术相比，NOMA技术通过使用功率分配和多重访问技术，将多个用户的信号在同一频率上进行叠加传输，从而显著提高频谱效率。
此外，NOMA技术还可以利用用户间的信道状态信息进行资源优化和分配，从而进一步提高系统性能。
在全双工协作通信的NOMA系统中，信号的解码和分离是一个重要的问题。
由于发送和接收信号在同一频率上同时传输，接收端需要通过解码算法来分离不同用户的信号。
MUD（multi-user detection）是一种常用的信号分离和解码算法，可以在接收端对接收到的混叠信号进行分离和解码。
通过结合MUD算法和NOMA技术，可以实现高效的信号分离和解码，进一步提高系统容量和频谱效率。
除了信号处理方面的研究，全双工协作通信的NOMA系统还需要考虑功率控制、资源分配和多路径干扰等问题。
在NOMA系统中，不同用户的功率控制对系统性能有较大影响。
非正交多址接入(NOMA)含代码
NOMA原理介绍：NOMA代表"Non-Orthogonal Multiple Access"，是一种多址接入技术，旨在提高无线通信系统的频谱效率和连接性能。
与传统的正交多址接入技术（如OFDMA）不同，NOMA允许多个用户在相同的时间和频率资源上传输数据，而不需要将资源划分为互不干扰的子通道。
关键特点和原理包括：1.非正交资源分配：NOMA允许多个用户共享相同的时间和频率资源，这些用户的信号可以在接收端以非正交的方式叠加。
这意味着用户之间的信号可以重叠在一起，而不会引起严重的干扰。
2.功率分配：在NOMA中，不同用户被分配不同的功率水平，以确保弱用户的信号在强用户的信号之上。
这种功率分配有助于提高系统性能，特别是在高信噪比条件下。
3.多用户检测：接收端使用多用户检测技术，例如迭代干扰取消（ICIC）或干扰消除等，来分离和解码不同用户的信号。
这需要高度复杂的信号处理算法。
4.频谱效率：NOMA可以实现较高的频谱效率，因为多个用户可以共享相同的频谱资源，提高了频谱利用率。
NOMA的应用领域包括5G和更高一代移动通信标准，以满足日益增长的设备连接和高速数据传输需求。
通过允许多个用户共享资源并使用非正交信号传输，NOMA有望提高通信系统的性能，并支持更多用户同时连接。
然而，NOMA也需要复杂的信号处理和功率分配算法，以实现最佳性能。
以下是实现NOMA原理的matlab代码：定义系统参数num_users = 2; 用户数量num_symbols = 4; 符号数量SNR_dB = 20; 信噪比（dB）生成随机数据符号user_symbols = randi([0, 1], num_users, num_symbols);创建信道h = (randn(num_users, 1) + 1i * randn(num_users, 1)) / sqrt(2); 随机复数信道增益生成非正交信号tx_signal = zeros(num_users, num_symbols);for i = 1:num_userstx_signal(i, :) = sqrt(10^(SNR_dB/10)) * user_symbols(i, :); 调整功率end合并信号composite_signal = sum(tx_signal, 1);添加噪声SNR = 10^(SNR_dB/10); 线性信噪比noise_power = 1 / (SNR * 2); 噪声功率noise = sqrt(noise_power) * (randn(1, num_symbols) + 1i * randn(1, num_symbols));接收信号received_signal = composite_signal + noise;检测和解码decoded_symbols = zeros(num_users, num_symbols);for i = 1:num_usersdecoded_symbols(i, :) = received_signal .* conj(h(i)) / (abs(h(i))^2);end显示结果disp('发送的数据符号:');disp(user_symbols);disp('接收到的数据符号:');disp(decoded_symbols);\。
(完整版)NOMA技术
为了满足飞速增长的移动业务需求，人们已经开始在寻找既能满足用户体验需求又能提高频谱效率的新的移动通信技术。
在这种背景下，人们提出了非正交多址技术（NOMA）。
非正交多址技术（NOMA）的基本思想是在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）接收机实现正确解调。
虽然，采用SIC技术的接收机复杂度有一定的提高，但是可以很好地提高频谱效率。
用提高接收机的复杂度来换取频谱效率，这就是NOMA技术的本质。
NOMA的子信道传输依然采用正交频分复用（OFDM）技术，子信道之间是正交的，互不干扰，但是一个子信道上不再只分配给一个用户，而是多个用户共享。
同一子信道上不同用户之间是非正交传输，这样就会产生用户间干扰问题，这也就是在接收端要采用SIC技术进行多用户检测的目的。
在发送端，对同一子信道上的不同用户采用功率复用技术进行发送，不同的用户的信号功率按照相关的算法进行分配，这样到达接收端每个用户的信号功率都不一样。
SIC接收机再根据不同户用信号功率大小按照一定的顺序进行干扰消除，实现正确解调，同时也达到了区分用户的目的，如图1所示。
总的来说，NOMA主要有3个技术特点：1、接收端采用串行干扰删除（SIC）技术。
NOMA在接收端采用SIC技术来消除干扰，可以很好地提高接收机的性能。
串行干扰消除技术的基本思想是采用逐级消除干扰策略，在接收信号中对用户逐个进行判决，进行幅度恢复后，将该用户信号产生的多址干扰从接收信号中减去，并对剩下的用户再次进行判决，如此循环操作，直至消除所有的多址干扰。
与正交传输相比，采用SIC技术的NOMA的接收机比较复杂，而NOMA技术的关键就是能否设计出复杂的SIC接收机。
随着未来几年芯片处理能力的提升，相信这一问题将会得到解决。
2、发送端采用功率复用技术。
不同于其他的多址方案，NOMA首次采用了功率域复用技术。
功率复用技术在其他几种传统的多址方案没有被充分利用，其不同于简单的功率控制，而是由基站遵循相关的算法来进行功率分配。
面向5G的非正交多址接入技术(NOMA)浅析
功率域
UE 功率 子载波 1
1 资源单元=1 子载波×1 OFDM 符号 时域
OFDM 符号 3
子载波 3
OFDM 符号 1
子载波 7
频域
图 1 OFDM 技术的资源分配情况
图 2 所示是 NOMA 技术中频域、时域和功率域立 体系统中用户信息承载的资源分配简图，对应的频域、 时域平面与 OFDM 资源平面一样，不同的是它已开发 了功率域应用，即频域、时域平面上的每个资源单元可 以承载多个信号功率不同的用户。显然，NOMA 技术 是三维立体资源承载系统，无线信道的传输能力要比 LTE 强许多。当然，由于功率域的引入，系统的抗干扰 技术将更加复杂，所以频域的子载波频宽可能并非是 15 kHz，时域的 OFDM 符号时长可能并非是 1/14 ms， 但工作原理是一样的。因功率域中各用户的功率是非 正交的，具有线性叠加性，由此而引起的同频同时用户 的干扰不可避免，必须删除这些干扰才能保证系统的 正常工作。
图3所示为在ofdm基础上的noma多址技术原图1ofdm技术的资源分配情况图2noma技术的资源分配情况频域子载波7ofdm符号1ofdm符号3时域1资源单元1子载波10fdm符号功率域ue3功率ue1功率子载波3子载波1无线通信radiocommunication张长青面向5g的非正交多址接入技术noma浅析频域子载波7ofdm符号1ofdm符号3时域1资源单元1子载波1ofdm符号功率域ue功率子载波3子载波150邮电设计技术201511理简图发送端在ifft变换模块后增加了用户信号功率复用模块接收端在fft变换模块前增加了串行干扰消除sic模块
邮电设计技术/2015/11 49
无线通信 张长青
Radio Communication 面向 5G 的非正交多址接入技术（NOMA）浅析
noma 5g标准
非正交多址接入（NOMA）是5G标准中的一种多址接入技术。
它通过结合串行干扰消除或类最大似然解调来取得容量极限，从而实现更高的频谱效率和速率。
在5G中，NOMA被提出以满足频谱效率提升5~15倍的需求。
与4G的正交多址接入技术相比，NOMA具有更好的系统吞吐量，并且在保持接收低成本的同时，可以进一步提高无线接入宏蜂窝的总吞吐量，大约可以提高50%。
NOMA方案需要满足一系列基本要求，包括在深度覆盖、低速率小包条件下的mMTC、eMBB小包业务、uRLLC、V2V等多应用场景的适应性。
此外，还需要有低相关性大容量的多址接入签名码资源池，以及真正的免调度和海量用户高冲突支持能力。
中兴通讯的MUSA选择了复数三元短序列扩频码作为多址接入编码方案。
这种方案在码资源池总数和相关性系数低于0.8的码资源数量上都远远高于PN实域长码和稀松码。
每一个低相关系数的码字对应一个非正交多址接入状态下的终端使用的码字，以避免相同小区中大量终端随机甚至同时接入网络时刻可能发生的冲突。
因此，非正交多址接入（NOMA）是5G标准中的一种重要技术，
它可以提供更高的频谱效率和速率，满足不同应用场景的需求，并具有低复杂度的优点。
noma通信技术的频谱效率
noma通信技术的频谱效率
NOMA（Non-Orthogonal Multiple Access）是一种非正交多址接入技术，可以在同一频段上同时传输多个用户的数据，提高频谱效率。
传统的多址接入技术，如CDMA和OFDMA，需要将不同用户的数据分配到不同的子载波或码片中进行传输，使得不同用户之间的传输是相互正交的。
而NOMA技术中，不同用户的数据可以通过在时间、频率或功率上重叠的方式同时传输，使得频谱资源得到更充分的利用。
NOMA的频谱效率可以通过以下几个方面来体现：
1. 增加用户数量：传统的多址技术在频谱利用效率上存在固定的上限，而NOMA技术可以通过非正交传输，在同一频段上传输更多的用户数据，从而提高频谱效率。
2. 动态资源分配：NOMA技术可以根据不同用户的需求和信道条件，动态地分配资源，使得资源利用更加高效。
例如，对于强信号用户可以分配更多的功率，而对于弱信号用户可以分配较少的功率。
3. 多用户干扰管理：NOMA技术通过采用干扰消除等技术，可以更好地处理多用户之间的干扰，提高频谱效率。
例如，通过在接收端使用干扰消除技术，可以有效地将多个用户的信号分离出来。
4. 软切换技术：NOMA技术可以通过软切换的方式，使得用户在接入网络时无需频繁的切换频段，从而提高频谱利用率。
总体来说，NOMA技术通过非正交传输和干扰管理等技术手
段，可以在同一频段上同时传输多个用户的数据，提高频谱效率。
【CN110061777A】一种基于NOMA的中继协作室内可见光通信方法及系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910315556.2(22)申请日 2019.04.18(71)申请人 大连海事大学地址 116000 辽宁省大连市甘井子区凌水街道凌海路1号(72)发明人 那振宇 王玉瑶 刘鑫 吴迪 张梦殊 (74)专利代理机构 大连至诚专利代理事务所(特殊普通合伙) 21242代理人 涂文诗 裴盈欣(51)Int.Cl.H04B 10/116(2013.01)H04B 10/293(2013.01)H04B 10/54(2013.01)(54)发明名称一种基于NOMA的中继协作室内可见光通信方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于NOMA的中继协作室内可见光通信方法及系统，所述方法其包括如下步骤：通过中继协作，在两个独立的时隙内协作完成信源到目的节点的通信；在第二个时隙内，中继节点利用NOMA技术将来自信源节点和中继自身的信息在功率域上进行叠加，分别完成中继到两个目的节点的通信。
本发明利用中继和NOMA技术，使得普通可见光协作通信系统中的中继能够在完成信源信息的传输的同时完成自身信息的传输。
权利要求书1页 说明书7页 附图2页CN 110061777 A 2019.07.26C N 110061777A1.一种基于NOMA的中继协作室内可见光通信方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在可见光通信系统中，通过中继协作，在两个独立的时隙内协作完成信源节点到目的节点的通信，所述可见光通信系统至少包括两个时隙，在第一个时隙内，信源节点对信源信息进行处理，得到第一可见光信号并将其发送给中继节点，中继节点得到来自信源节点的第一可见光信号，并将其转化成相应的电流信号；S2、在第二个时隙内，使得中继节点利用NOMA技术将来自信源节点和中继节点自身的信息在功率域上进行叠加，并分别完成中继节点到两个目的节点的通信。
noma技术原理
noma技术原理noma技术（Non-Orthogonal Multiple Access）是一种无线通信技术，它通过在同一频谱资源上同时传输多个用户的信号，实现了频谱的高效利用。
在传统的无线通信中，每个用户需要占用独立的频谱资源进行通信，而noma技术则将多个用户的信号在时间、频率或码片上进行叠加传输，从而提高了频谱利用效率。
noma技术的原理可以简单地理解为将多个用户的信号进行混叠传输，然后在接收端进行解混叠。
具体而言，noma技术通过使用多用户检测（Multi-User Detection，MUD）算法，将多个用户的信号进行叠加传输。
在发送端，每个用户的信息通过特定的编码方式进行处理，然后叠加在一起发送。
在接收端，通过解混叠算法将各个用户的信号进行分离和恢复。
noma技术的核心在于多用户检测算法。
传统的无线通信中，由于用户之间的信号互相干扰，需要使用正交码分多址（Orthogonal Code Division Multiple Access，OCDMA）等技术进行干扰消除。
而noma技术则采用非正交的方式进行传输，用户之间的信号会相互叠加，这就需要在接收端使用高效的多用户检测算法将信号进行分离。
常用的多用户检测算法有迭代干扰消除（Iterative Interference Cancellation，IIC）算法和干扰拓展（Interference Cancellation，IC）算法等。
noma技术相较于传统的无线通信技术具有多个优势。
首先，noma技术可以在同一频谱资源上同时传输多个用户的信号，提高了频谱利用效率。
其次，noma技术可以在网络拥塞或用户密集的情况下提供更好的通信性能。
此外，noma技术还可以降低网络时延，提高用户体验。
然而，noma技术也存在一些挑战和限制。
首先，多用户检测算法的复杂度较高，需要消耗较多的计算资源。
其次，由于用户之间的信号叠加传输，用户间的干扰问题较为严重，需要采用高效的干扰消除算法。
(完整word版)第五代移动通信的关键技术
第五代移动通信的关键技术5G 是面向未来的通信发展需求的移动通信系统,第五代移动通信技术兴起的主要驱动力为互联网和物联网，将来人机交互和数据共享是人们日常生活的一部分，在这种交互下，人们的生活将会更加高效舒适。
第五代移动通信系统不仅通信容量大,速率高，其可靠性和安全性也比第四代移动通信有了更好的改进，具有很大的发展空间，下面简单介绍几种第五代移动通信的关键技术。
1.Massive MIMO技术大规模MIMO技术是指基站端采用大规模天线阵列，天线数超过十根甚至上百根,并且在同一时频资源内服务多个用户的多天线技术。
大规模MIMO技术将传统的时域、频域、码域三维扩展为了时域、频域、码域、空域四维，新增维度极大的提高了数据传输速率.大规模MIMO天线技术提供了更强的定向能力和赋形能力如图1，大规模MIMO的空间分辨率与现有MIMO相比显著增强，能深度挖掘空间维度资源,使得网络中的多个用户可以在同一时频资源上利用大规模MIMO提供的空间自由度与基站同时进行通信,从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率.大规模MIMO可将波束集中在很窄的范围内，从而大幅度降低干扰，大幅降低发射功率,从而提高功率效率，减少用户间干扰，显著提高频谱效率。
当基站侧天线数远大于用户天线数时，各个用户的信道将趋于正交，小区内同道干扰及加性噪声趋于消失，系统性能仅受限于邻区导频的复用，这使得系统的很多性能都只与大尺度相关，与小尺度无关.大规模MIMO的无线传输技术将有可能使频谱效率和功率效率在4G的基础上再提升一个量级。
图1。
大规模MIMO天线技术方向图2。
非正交多址接入技术（NOMA）5G的无线接入技术目前还有的观点关注多载波调制，如滤波器组多载波（FBMC,_ lter _bank based multicarrier）,其天然的非正交性和不需要先前的分布式发射机同步。
一种新的调制方式，被称为通用滤波后的多载波（UMFC）被提出。
noma叠加编码
noma叠加编码NOMA（Non-Orthogonal Multiple Access，非正交多址）是一种新兴的无线多址技术，通过在时间、频率或空间上重叠传输信号，可以在相同的资源池中同时支持多个用户进行通信。
与传统的正交多址技术（如OFDMA）不同，NOMA在同一频带上使用相同的频谱资源在不同的信号间进行重叠传输，从而实现了频谱的高效利用。
NOMA主要通过叠加编码（superposition coding）来实现信号的重叠传输，并在接收端进行干扰的消除和解码。
传统的正交多址技术将用户的数据流进行分割，将不同的用户以正交的方式分配到不同的子载波上，然后在接收端进行解调和分离。
而NOMA在频域上通过叠加编码将所有用户的数据进行混合传输，然后在接收端进行干扰消除和解码，实现多个用户同时使用同一频带传输的目的。
在NOMA中，叠加编码是关键的技术手段之一。
在叠加编码中，不同用户的数据流被分别编码，然后在传输端进行线性叠加，并通过不同的功率分配控制确保接收端可以准确地解码出每个用户的数据。
需要注意的是，叠加编码要在信道状态和用户需求信息的基础上进行设计，以达到最佳的性能。
另一个关键的技术是干扰消除和解码。
由于叠加编码导致了信号的干扰，接收端需要采用高效的干扰消除和信号解码算法，将各个用户的数据流分离并正确解码。
目前，常用的干扰消除和解码算法包括迭代干扰消除（Iterative Interference Cancellation）和后处理（successive interference cancellation,SIC）等。
NOMA的优势主要体现在频谱效率和系统容量方面。
由于NOMA在频域上利用了信号重叠的特点，相比传统的正交多址技术在相同的频带资源下可以支持更多的用户接入，从而提高了频谱的利用效率。
此外，NOMA还可以根据不同用户对信号的需求进行功率分配，使得较强的用户（如高质量用户）获得更大的传输功率，从而提高了系统的容量和用户的体验。
5G中NOMA是个啥
5G中NOMA是个啥在Rel-15中，NR的NOMA(Non-orthogonal Multiple Access)是非正交多址技术，目的是：●调制和符号级处理，包括扩频、重复、交织、新坐标映射等●编码比特级处理，包括交织和加扰等●符号到资源元素的映射，稀疏与否等●解调参考信号。
不排除其他信号。
下图总结了普通结构NOMA发射器处理，其中黑白块重用当前NR设计，而具有规范影响的新块以绿色突出显示。
图1：NOMA普通结构发射机处理流程通常，NOMA发射器通过一些特定于用户的操作，将UE经过编码的二进制序列直接映射到多个可用传输资源，以帮助接收器以合理的复杂度分离叠加的多用户信号。
由于NR已经支持特定于UE的加扰操作，可以将NOMA发射器描述为两个逻辑映射功能：bits-to-symbols 和symbols-to-REs.。
NOMA的Bits-to-Symbols 映射NOMA中bit-to-symbol映射的主要目标是提供更大的信号维度，以便通过图1所示的UE/layer specific symbol-level spreading 在接收器端实现更灵活和高效的用户分离。
为此，一种方法是将该步骤分为两步；①通过传统调制操作（例如QAM调制）将比特映射到单个复数符号，然后通过UE特定扩频序列重复调制符号以生成符号块，这也称为线性扩频。
②是将输入比特流联合映射到符号块，这也称为联合映射、修改调制或联合调制和扩频。
联合扩频更有优势，原因如下：1）更好的距离特性和编码增益理论上，M-bit到M-symbol的映射可以用一个m x 2m表来表示，其中每列表示输入比特流索引中的符号序列。
图2显示了两个符号上的16点联合映射示例。
联合映射自然提供了更多的自由度来优化跨多个符号的星座，这由图3和4中所示的链路级仿真结果证明。
在这个特定示例中，通过将输入二进制位的标签调整到每个RE的坐标点，联合映射可以优化整体距离（Euclidean/product）。
NOMA系统下行链路的信号检测技术研究及实现
algorithm, the matrix H is changed to a real-valued matrix. The odd columns and adjacent columns
1.3 论文主要内容及结构安排.......................................................................................................................... 5
第二章 非正交多址接入系统中的信号检测........................................................................................................... 7
behind them are orthogonal to each other after some arrangement of columns in the real-valued
matrix. By normalizing each odd column vector with all column vectors on the right side of it, an
proposed by researchers. This thesis focuses on the NOMA system downlink signal detection
technology. The main work is as follows:
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为了满足飞速增长的移动业务需求，人们已经开始在寻找既能满足用户体验需求又能提高频谱效率的新的移动通信技术。
在这种背景下，人们提出了非正交多址技术（NOMA）。
非正交多址技术（NOMA）的基本思想是在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）接收机实现正确解调。
虽然，采用SIC技术的接收机复杂度有一定的提高，但是可以很好地提高频谱效率。
用提高接收机的复杂度来换取频谱效率，这就是NOMA技术的本质。
NOMA的子信道传输依然采用正交频分复用（OFDM）技术，子信道之间是正交的，互不干扰，但是一个子信道上不再只分配给一个用户，而是多个用户共享。
同一子信道上不同用户之间是非正交传输，这样就会产生用户间干扰问题，这也就是在接收端要采用SIC技术进行多用户检测的目的。
在发送端，对同一子信道上的不同用户采用功率复用技术进行发送，不同的用户的信号功率按照相关的算法进行分配，这样到达接收端每个用户的信号功率都不一样。
SIC接收机再根据不同户用信号功率大小按照一定的顺序进行干扰消除，实现正确解调，同时也达到了区分用户的目的，如图1所示。
总的来说，NOMA主要有3个技术特点：1、接收端采用串行干扰删除（SIC）技术。
NOMA在接收端采用SIC技术来消除干扰，可以很好地提高接收机的性能。
串行干扰消除技术的基本思想是采用逐级消除干扰策略，在接收信号中对用户逐个进行判决，进行幅度恢复后，将该用户信号产生的多址干扰从接收信号中减去，并对剩下的用户再次进行判决，如此循环操作，直至消除所有的多址干扰。
与正交传输相比，采用SIC技术的NOMA的接收机比较复杂，而NOMA技术的关键就是能否设计出复杂的SIC接收机。
随着未来几年芯片处理能力的提升，相信这
一问题将会得到解决。
2、发送端采用功率复用技术。
不同于其他的多址方案，NOMA首次采用了功率域复用技术。
功率复用技术在其他几种传统的多址方案没有被充分利用，其不同于简单的功率控制，而是由基站遵循相关的算法来进行功率分配。
在发送端中，对不同的用户分配不同的发射功率，从而提高系统的吞吐率。
另一方面，NOMA在功率域叠加多个用户，在接收端，SIC接收机可以根据不同的功率区分不同的用户。
3、不依赖用户反馈CSI。
在现实的蜂窝网中，因为流动性、反馈处理延迟等一些原因，通常用户并不能根据网络环境的变化反馈出实时有效的网络状态信息。
虽然在目前，有很多技术已经不再那么依赖用户反馈信息就可以获得稳定的性能增益，但是采用了SIC技术的NOMA方案可以更好地适应这种情况，从而NOMA技术可以在高速移动场景下获得更好的性能，并能组建更好的移动节点回程链路。
从上面的描述中我们也可以看出，NOMA虽然是一种新的技术，但是也融合了一些3G和4G的技术和思想。
例如，OFDM是在4G中用到的，而SIC 最初是在3G中用到的。
那么与传统的CDMA（3G）和OFDM（4G）相比，NOMA 的性能又有哪些优势呢？3G的多址技术采用的是直序扩频码分多址（CDMA）技术，采用非正交发送，所有用户共享一个信道，在接收端采用RAKE接收机。
非正交传输有一个很严重的问题，就是远近效应，在3G中，人们采用功率控制技术在发送端对距离小区中心比较近的用户进行功率限制，保证在到达接收端每个用户的功率相当。
4G的多址技术采用的是基于OFDM的正交频分多址（OFDMA）技术，不同用户之间采用正交传输，所以远近效应不是那么明显，功率控制也不再是必需的了。
在链路自适应技术上，4G采用了自适应编码（AMC）技术，可以根据链路状态信息自动调整调制编码方式，从而给用户提供最佳的传输速度，但是在一定程度上要依赖用户反馈的链路状态信息，如图2所示。
跟CDMA和OFDMA相比，NOMA子信道之间采用正交传输，不会存在跟3G 一样明显的远近效应问题，多址干扰（MAI）问题也没那么严重；由于可以不依赖用户反馈的CSI信息，在采用AMC和功率复用技术后，应对各种多变的链路状态更加自如，即使在高速移动的环境下，依然可以提供很好地速率表现；同一子信道上可以由多个用户共享，跟4G相比，在保证传输速度的同时，可以提高频谱效率，这也是最重要的一点。
虽然5G的具体技术标准目前还没有制定，但是从国际的一些主要研究组织发布的研究状况来看，频谱效率将是5G重点关注的一个方向。
从这一点来看，既能满足移动业务速率需求又能提高频谱效率的非正交多址技术（NOMA）很可能将被5G采用为新的多址技术。