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下行非正交多址的主要方案 | 带你读《5G非正交多址技术》之三

简介: 下行非正交多址的应用主要是eMBB场景,追求的是系统频谱效率的提升。
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第 1 章 背景介绍

| 1.2 第五代蜂窝通信的系统要求 |

| 1.3 下行非正交多址的主要方案 |

下行非正交多址的应用主要是eMBB场景,追求的是系统频谱效率的提升。 下行非正交技术大致有如下几类[6]。 (1)直接的符号叠加:多个用户的调制符号直接线性叠加,在同一时频资 源上发送,对接收机复杂度的要求较高。 (2)镜像变换叠加:多个用户编码比特先经过一个比特的变换,然后分别 进行调制,再线性叠加,从而保证叠加后的星座图映射符合格雷特性,并且支 持灵活的功率配比,对接收机复杂度的要求较低。 (3)比特分割:保证叠加后的星座图符合传统的 QAM 映射,即满足格雷 特性,而且星座点等间距分布。实际上是多个用户划分传统 QAM 星座图上的 各个星座点,对接收机复杂度的要求较低。

| 1.4 上行非正交多址的主要方案 |

上行非正交多址的应用主要是 mMTC 场景,eMBB 小包业务和 URLLC 场 景,设计的一个重要目标是支持海量的接入和保证一定的系统容量。上行非正 交技术大致有如下几类[7]。
(1)符号级的线性扩展:采用较短的非正交扩展码,接收采用相对简单的硬干扰消除。终端用户/设备可以随机自主选取非正交扩展码,可以较好地支持 竞争式的免调度场景。
(2)比特级的交织/扰码叠加:用户依赖不同的交织器/扰码器。接收端采 用软入软出的迭代解调译码算法,复杂度较高。
(3)多维稀疏扩展:调制与扩展联合设计,从编码比特直接映射到扩展后 的序列。扩展可以是基于稀疏矩阵的。接收机通常需要最大似然法的检测,复 杂度较高。
5G 的标准化在 3GPP 已经开始。作为 5G 物理层的三大关键技术之一,新 型多址将对满足 5G 主要场景的性能指标发挥重要作用。

| 参考文献 |

[1] L. Dai, B. Wang, Y. Yuan, C. I, S. Han, Z. Wang. Non-orthogonal multiple access for 5G: Solutions, challenges, opportunities, and future research trends. IEEE Commun. Magazine, Vol. 53, No. 9, September 2015, pp.74-81.
[2] M. Vaezi, Z. Ding, H. V. Poor. Multiple access techniques for 5G wireless networks and beyond (Ed.). Springer, 2019.
[3] Y. Yuan, L. Zhu. Application scenarios and enabling technologies of 5G. China Communications, November 2014, pp. 69-79.
[4] 3GPP, TR 38.802. Study on new radio access technology, Physical layer aspects.
[5] 3GPP, TR 38.913. Study on scenarios and requirements for next generation access technologies.
[6] 3GPP, TR 36.859. Study on Downlink Multiuser Superposition Transmission (MUST) for LTE (Release 13).
[7] 3GPP, TR 38.812. Study on non-orthogonal multiple access (NOMA) for NR.

| 2.1 下行非正交传输的基本原理 |

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