面向5G的非正交多址接入技术

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019188

电信科学 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (7): 27-36.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2019188

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

北京科技大学计算机与通信工程学院，北京 100083

修回日期:2019-07-08 出版日期:2019-07-20 发布日期:2019-07-22
作者简介:董园园（1995- ），女，北京科技大学计算机与通信工程学院博士生，主要研究方向为大规模多入多出系统检测及非正交多址接入技术。|张钰婕（1996- ），女，北京科技大学计算机与通信工程学院硕士生，主要研究方向为码本设计及非正交多址接入技术。|李华（1995- ），男，北京科技大学计算机与通信工程学院博士生，主要研究方向为信道检测与估计。|王春雷（1997- ），男，北京科技大学计算机与通信工程学院在读，主要研究方向为非正交多址接入技术。|刘晓菲（1995- ），女，北京科技大学计算机与通信工程学院在读，主要研究方向为信道编译码算法及非正交多址接入技术。|戴晓明（1973- ），男，博士，北京科技大学计算机与通信工程学院教授、博士生导师，图样分割多址接入（pattern division multiple access，PDMA）技术提出者，IMT-2020（5G）新型多址接入技术组副组长。主要研究方向为5G+/6G、大规模MIMO天线、非正交多址接入、ASIC芯片设计等。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61871029);北京市自然科学基金资助项目(L172049);北京市科学技术委员会资助项目(Z181100003218008)

Key technologies of non-orthogonal multiple access for 5G systems

Yuanyuan DONG,Yujie ZHANG,Hua Li,Chunlei WANG,Xiaofei LIU,Xiaoming DAI

School of Computer and Communication Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China

Revised:2019-07-08 Online:2019-07-20 Published:2019-07-22
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61871029);Beijing Natural Science Foundation (No. L172049),Beijing Municipal Commission of Science and Technology(L172049);Beijing Municipal Commission of Science and Technology(Z181100003218008)

摘要/Abstract

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。

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

Abstract:

With the unprecedented increase of mobile data traffic brought by the wide proliferation of smart phones and tablet computers, the non-orthogonal multiple access (NOMA) has attained great attention due to its overloading capability in the case of limited spectrum resources. Firstly, the complexity-constrained NOMA design principle was proposed. Then, a comprehensive study of key NOMA schemes was conducted, in which the theory of each scheme was provided. Next, the low complexity expectation propagation (EP) based detectors were designed. Finally, the performance of NOMA and the conventional orthogonal multiple access (OMA) was compared via simulations. The simulation results illustrate that the NOMA has superior capacity and block error rate (BLER) than the conventional OMA.

Key words: limited spectrum resource, non-orthogonal multiple access, complexity-constrained, low complexity receiver

中图分类号:

TP393

董园园, 张钰婕, 李华, 王春雷, 刘晓菲, 戴晓明. 面向5G的非正交多址接入技术[J]. 电信科学, 2019, 35(7): 27-36.

Yuanyuan DONG, Yujie ZHANG, Hua Li, Chunlei WANG, Xiaofei LIU, Xiaoming DAI. Key technologies of non-orthogonal multiple access for 5G systems[J]. Telecommunications Science, 2019, 35(7): 27-36.

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参考文献 11

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面向5G的非正交多址接入技术

Key technologies of non-orthogonal multiple access for 5G systems

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