下行非正交多址的主要方案 | 帶你讀《5G非正交多址技術》之三

第 1 章 背景介紹

| 1.2 第五代蜂窩通信的系統要求 |

| 1.3 下行非正交多址的主要方案 |

下行非正交多址的應用主要是eMBB場景，追求的是系統頻譜效率的提升。 下行非正交技術大緻有如下幾類[6]。 （1）直接的符号疊加：多個使用者的調制符号直接線性疊加，在同一時頻資 源上發送，對接收機複雜度的要求較高。 （2）鏡像變換疊加：多個使用者編碼比特先經過一個比特的變換，然後分别 進行調制，再線性疊加，進而保證疊加後的星座圖映射符合格雷特性，并且支 持靈活的功率配比，對接收機複雜度的要求較低。 （3）比特分割：保證疊加後的星座圖符合傳統的 QAM 映射，即滿足格雷 特性，而且星座點等間距分布。實際上是多個使用者劃分傳統 QAM 星座圖上的 各個星座點，對接收機複雜度的要求較低。

| 1.4 上行非正交多址的主要方案 |

上行非正交多址的應用主要是 mMTC 場景，eMBB 小包業務和 URLLC 場 景，設計的一個重要目标是支援海量的接入和保證一定的系統容量。上行非正 交技術大緻有如下幾類[7]。

（1）符号級的線性擴充：采用較短的非正交擴充碼，接收采用相對簡單的硬幹擾消除。終端使用者/裝置可以随機自主選取非正交擴充碼，可以較好地支援 競争式的免排程場景。

（2）比特級的交織/擾碼疊加：使用者依賴不同的交織器/擾碼器。接收端采 用軟入軟出的疊代解調譯碼算法，複雜度較高。

（3）多元稀疏擴充：調制與擴充聯合設計，從編碼比特直接映射到擴充後 的序列。擴充可以是基于稀疏矩陣的。接收機通常需要最大似然法的檢測，複 雜度較高。

5G 的标準化在 3GPP 已經開始。作為 5G 實體層的三大關鍵技術之一，新 型多址将對滿足 5G 主要場景的性能名額發揮重要作用。

| 參考文獻 |

[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 下行非正交傳輸的基本原理 |