NOMA Non-Orthogonal Multiple Access

 NOMA（Non-Orthogonal Multiple Access，非正交多址接入）是一种先进的多址接入技术，旨在提高无线通信系统的频谱效率和连接密度。与传统的正交多址接入技术（如OFDMA、TDMA、CDMA）不同，NOMA允许多个用户在相同的时间、频率和空间资源上共享通信资源。

▇ 工作原理：

  NOMA的核心思想是利用功率域或码域区分不同的用户信号，而不是通过正交资源（如时间、频率或码序列）进行区分。主要有以下两种实现方式：

  1. 功率域NOMA (Power-Domain NOMA)：

  - 功率分配：在功率域NOMA中，不同用户的信号以不同的功率水平进行传输。通常，将高功率分配给信道条件较差的用户，低功率分配给信道条件较好的用户。

  - 接收端处理：在接收端，采用串行干扰消除（SIC, Successive Interference Cancellation）技术。接收机首先解码功率较大的信号，然后逐步取消这些解码后的信号，以便解码功率较小的信号。

  2. 码域NOMA (Code-Domain NOMA)：

  - 码字分配：在码域NOMA中，不同用户的信号通过不同的码字进行区分，这些码字并不是正交的（即可能存在重叠）。常见的方案包括稀疏码多址接入 (SCMA, Sparse Code Multiple Access) 和模式分集多址 (MUSA, Multi-User Shared Access) 等。

  - 接收端处理：在接收端，使用复杂的多用户检测算法来分离和解码不同用户的信号。

▇ 优势：

  1. 频谱效率高：由于多个用户共享相同的资源，NOMA可以显著提高频谱利用率。

  2. 连接密度高：NOMA可以支持更多的设备连接，特别适用于物联网（IoT）和大规模机器类通信（mMTC）场景。

  3. 灵活的用户分配：NOMA能够灵活调整功率和码字分配，以适应不同用户的信道条件和服务需求。

▇ 挑战：

  1. 复杂度高：接收端的串行干扰消除和多用户检测算法复杂度较高，增加了接收机的实现难度。

  2. 精确的信道状态信息（CSI）：NOMA依赖精确的信道状态信息进行功率或码字分配，这对系统设计提出了更高的要求。

  3. 公平性：由于功率分配机制，一些用户可能会受到更多的干扰，影响通信的公平性。

▇ 应用场景：

  NOMA技术在5G及未来6G移动通信系统中具有广泛的应用前景，特别是在增强移动宽带（eMBB）、大规模机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（URLLC）场景中。