Digvijay. Panchratna

NOMA: технология 5G
 
23 СЕНТЯБРЯ 2019 Г.
DIGVIJAY.PANCHRATNA
БЛОГ
0
Неортогональный множественный доступ (NOMA) - это предложенная технология для будущей беспроводной связи. При оценке телекоммуникационных технологий применялись разные методы множественного доступа. В предшествующем поколении беспроводных технологий время, частота и схема кодирования используются в качестве источника метода множественного доступа. Множественный доступ с временным разделением (TDMA) реализован во втором поколении связи с ограниченными технологическими и аппаратными ограничениями.
С продвижением в аппаратной реализации ортогональная частота (OFDM) стала возможной для развертывания в технологии четвертого поколения (4G). Есть несколько преимуществ OFDM по сравнению с его конкурирующими методами множественного доступа, но есть некоторые критические проблемы для его реализации в системе беспроводной связи следующего поколения. В 5G цель 3GPP состоит в предоставлении таких услуг, как расширенная мобильная широкополосная связь (eMBB) машинного типа (mMTC) и сверхнадежная связь с малой задержкой (uRLLC). Здесь NOMA можно увидеть в будущем для технологий связи. Существующая система LTE испытывает задержку почти 10 мс при использовании OFDM, но она должна быть около 1 мс для сервисов uRLLC, что почти в десять раз меньше, чем у предыдущей, поскольку в отношении надежности она должна быть выше 99,999%. Еще один сложный сценарий - услуги eMMB, который поддерживает почти 100 Мбит / с данных и должен быть в 3 раза более эффективным по спектру, чем существующий. Это некоторые ограничения методов ортогонального множественного доступа.
Начало современной технологии NOMA - это метод множественного доступа в области питания. NOMA использует разные уровни мощности для разных пользователей, поэтому пользователь может использовать всю полосу пропускания, что повышает спектральную эффективность телекоммуникационной сети. Внедрение NOMA поддерживает сервисы mMTC и urLLC, так как поддерживает соединения, увеличенные в 5 и 9 раз соответственно [18]. Кроме того, это на 30% больше спектральной эффективности в нисходящей линии связи и на 100% для улучшенных услуг широкополосной мобильной связи восходящей линии связи. Гетерогенная сеть также может использовать преимущества NOMA, так как этот принцип поддерживается в большем количестве пользователей в малых сотах. Все эти преимущества делают его сильным кандидатом на будущие методы беспроводной связи.
При мультиплексировании в области мощности различным клиентам распределяются отличительные коэффициенты мощности, как указано их состояниями канала, для достижения высокой эффективности сети. В частности, данные различных клиентов накладываются на стороне передатчика. На стороне пользователя выполняется последовательное подавление помех (SIC) для индивидуального дешифрования данных до тех пор, пока не будет принят знак идеального клиента. Прирост производительности NOMA по сравнению с OFDMA увеличивается, когда разница в усилении канала приводит к большим потерям на трассе между UE.

Рисунок 1: Иллюстрация NOMA нисходящей линии связи с SIC [Источник: ZTE ]

Релиз 13 3GPP представил NOMA в качестве нового элемента исследования (SI) «многопользовательская передача по нисходящей линии связи (MUST)». Позже в выпуске 14 был введен рабочий элемент (WI) для базового механизма, позволяющего LTE поддерживать «внутрисотовая связь ДОЛЖНА».
NOMA: проблемы
NOMA обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с существующими методами ортогонального множественного доступа. Однако есть некоторые узкие места в реализации системы NOMA. NOMA требует более сложных алгоритмов SIC по мере увеличения числа пользователей в телекоммуникационной сети. Таким образом, по сравнению с ортогональными методами это требует большей сложности на аппаратной стороне. Базовая станция передает сигнал перекрывающимся образом всем пользователям, поэтому ей необходимы оптимальные методы распределения мощности, в противном случае она сильно страдает от помех. Это становится более сложным, когда пользователь постоянно находится в состоянии движения, потому что оценка канала требуется для оптимального распределения мощности для конкретного пользователя. Сигнальные издержки также являются основной проблемой при внедрении NOMA. Когда пользователь подключается к системе NOMA, распределение мощности осуществляется в каждом поддиапазоне.Распространение ошибок в реализации SIC также вызывает озабоченность при внедрении NOMA.
В недавнем улучшении 3GPP назначает исполнительного директора ZTE вице-председателем комитета RAN2. В дополнение к удержанию двух вице-председательств в группах RAN2 и RAN3, ZTE также активно участвует в разработке технических стандартов, касающихся NOMA.

https://www.dolcera.com/web/blog/noma-5g-technology/