5G及以后的非正交多次访问

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在过去的几十年中，无线通信的快速发展和不断变化的需求在每一代改变了所选多址（MA）技术。如今，可以通过非正交多次访问（NOMA）满足日益增加的高谱/能量效率，高连接和未来几代的低延迟，例如5G及更远的时间。与传统MA技术不同，如频分MA，时分MA，代码部MA，以及前几代的正交频率划分MA，其基于正交资源，NOMA中的关键思想是分配非正交资源以提供多个用户，产生高光谱效率，同时在接收器处允许一定程度的干扰。最近提出的NOMA技术主要分为两组：电力域和代码域。在功率域NOMM中，多个用户被与信道条件相反的不同功率电平叠加，使得在接收器处应用连续的干扰消除，在系统吞吐量和用户公平之间提供良好的权衡。其他NOMA方法包括低密度扩展（LDS），稀疏代码多访问（SCMA），多用户共享访问（MUSA），以及交错划分多址（IDMA），等等。

尽管在5G和更远的领域有一些优势，但NOMA的高效部署仍存在挑战和障碍。这个特殊问题背后的动机是为了解决坏疽性口炎这类具有挑战性的问题。经过严格的评审(包括第二轮评审)，7篇优秀论文最终入选特刊。被接受的论文涵盖了NOMA更广泛领域的广泛研究课题，以满足5G及更广泛的需求。

M. Aldababsa等人撰写的题为《5G及以上非正交多址接入教程》(A Tutorial on non -正交多址接入，NOMA)的论文提供了NOMA的统一模型，包括上行和下行传输，以及对多输入多输出和协作通信场景的扩展。作者通过数值算例比较了正交多址(OMA)和NOMA网络的性能，并对其实现方面和有待解决的问题进行了讨论。

A. T. Abusabah等人的论文“NOMA for Multinumerology OFDM Systems”提出了一种基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)的NOMA方案，该方案利用多数字数字概念，即不同的子载波间距来减少与多用户检测相关的约束。该方案的频谱效率低于传统的NOMA方案，但比OMA方案的频谱效率高，提高了用户公平性和误码性能。

NOMA系列的新成员名称为非统一代码多址（NCMA），由C. Yan等人引入“不均匀的代码多址”。在NCMA中，可以从不同的复杂多维星座生成不同的发送层。受益于所提出的码本设计，可以增加最小分区距离。仿真结果表明对SCMA的性能提升。

采用m - r方法研究“下行非正交多址加权比例公平调度”问题。Hojeij等人提出了一种新的NOMA加权比例公平调度方案。该设计在提高用户之间的长期公平性的同时，能够适应权值，使容量最大化。该研究得到了一组模拟结果和与OMA和经典基于noma的比例公平调度器等基准的比较评估的支持。该概念有潜力进一步开发多用户和多天线方案，重点关注设计的复杂性。

M. Kulhandjian等人的论文“通过唯一可解码码进行多路物理层网络编码”提出了一种新颖而简单的网络编码，利用唯一可解码码(UD)允许用户唯一地从噪声信道中恢复信息位。对所提出的解码器进行了仿真，并在误码率和和率方面与传统的最大似然(ML)解码器进行了比较。实验表明，与传统物理层网络编码方案相比，采用UD码的方案在简化设计的情况下实现了接近ml的性能，并提高了7到16倍的求和速率。

C. Dong等人的“基于互信息最大化的高效SCMA码本优化算法”。提出了一种高效的SCMA码本优化算法，可在离散输入和连续输出之间最大化相互信息。最初，根据叠加调制结构描述SCMA信号模型，其中信道矩阵是延伸的，可以很好地代表码本矩阵和接收信号之间的关系。叠加模型可以很好地描述码本矩阵和接收信号之间的关系。基于该叠加模型，提出了一种迭代码本优化算法，其中应用了线性搜索方法，以便找到局部最佳的码本，从而最大化离散输入和连续输出之间的互信息。该算法可以有效地适应具有任意信道系数的多用户信道。仿真结果表明，所提出的算法在低和中频信噪比中接近高斯容量上限。此外，与上限相比，非加性白色高斯噪声通道中的性能损失相对较小。此外，消息传递算法与用所提出的算法进行优化的码本工作良好。

Y.Tian等人的本文“关于协调多点网络中的安全性非正常多次访问的性能”。侧重于基于安全的NOMA（S-NOMA）系统，该系统旨在改善协调多点（COMP）网络中传统NOMM系统的物理层安全问题。The authors analyze the secrecy performance of S-NOMA in CoMP, i.e., the secrecy sum-rate and the secrecy outage probability, and demonstrate that the proposed S-NOMA outperforms conventional NOMA in terms of the secrecy outage probability and security-based effective sum-rate, especially when the target transmission data rate is high.

致谢

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