پتانسیل‌ها و چالش‌های روش دسترسی چندگانه غیرمتعامد دامنه-توان (NOMA) در سیستم‌های مخابراتی نسل پنجم (۵G)

چکیده

دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA) یکی از تکنولوژی‌های دسترسی رادیویی نویدبخش برای بهبود عملکرد ارتباطات سلولی نسل‌نو است. روش نوما (NOMA) در مقایسه با دسترسی چندگانه تسهیم فرکانسی متعامد که تکنیک دسترسی چندگانه متعامد شناخته شده با ظرفیت بالایی است، مزایای مطلوبی مثل بازدهی طیفی بزرگتر را ارائه می‌کند. تکنیک‌های نومای متفاوتی مثل تکنیک حوزه-توان و تکنیک حوزه-کد وجود دارد.

این مقاله در درجه اول بر نومای حوزه-توان متمرکز است که از رمزگذاری (Coding) برهم‌نهی (Superposition) در فرستنده و حذف تداخل متوالی در گیرنده استفاده می‌کند. تحقیقات زیادی نشان داده‌اند که نوما در تحقق الزامات سرعت تبادل داده (Data rate) سطح-شبکه و تجربه-کاربری در تکنولوژی‌های نسل پنجم (۵G) می‌تواند بسیار موثر باشد. با توجه به این دیدگاه، این مقاله پیشرفت‌های اخیر نوما در سیستم‌های نسل۵ را که به بررسی تحلیل ظرفیت نوین، استراتژی‌های تخصیص توان، و طرح‌های تسهیم منصفانه کاربر (User Fairness) و جفت‌شدن کاربر (User-Pairing) در نوما پرداخته‌اند، به طور جامعی مورد مطالعه قرار داده است.

بعلاوه، این مقاله نحوه کارکرد نوما در عملکرد یکپارچه با دیگر تکنیک‌های مختلف ارتباطی بی‌سیم، مثل ارتباطات مشارکتی، چند-ورودی چند-خروجی (MIMO)، شکل‌دهی گلبرگ (Beamforming)، رمزگذاری فضا-زمان و رمزگذاری شبکه را مورد بحث قرار داده است. علاوه بر آن، این مقاله به بررسی چند معضل مهم در پیاده‌سازی نوما می‌پردازد و راهکار‌هایی را برای تحقیقات پیش‌رو ارائه می‌کند.

فهرست مطالب مقاله : پتانسیل­ها و چالش­های روش دسترسی چندگانه غیرمتعامد دامنه-توان (NOMA) در سیستم‌های مخابراتی نسل پنجم (۵G)

۱- مقدمه

۲-مفهوم پایه‌ای نوما (NOMA)

۳-راهکارهای بالقوه NOMA

• تاثیر اتلاف مسیر
• . NOMA مشارکتی (C-NOMA)
• عدالت در NOMA
• NOMA با MIMO و Beamforming
• NOMA در یک سیستم هماهنگ
• شبکه NOMA
•       جفت کردن کاربر در NOMA

• NOMA کارا از لحاظ انرژی
• NOMA در مخابرات نور مرئی
• NOMA با تطبیق لینک

۴-ارزیابی عملکرد

• احتمال قطع
• نرخ قابل وصول
• بازده طیفی (SE) و بازده انرژی (EE)

۵-چالش‌های NOMA

• جفت‌سازی دینامیک کاربر
• تأثیر اعوجاج انتقال
• تأثیر تداخل
• تخصیص منابع
• NOMA با چندین آنتن
• شبکه‌های ناهمگن
• تحلیل احتمال قطع
• مدل عملی کانال
• انصاف یکنواخت
• NOMA با انتخاب آنتن
• تجمع حامل

۶-مسائل مرتبط با پیاده‌سازی روش NOMA

• پیچیدگی رمزگشایی
• انتشار خطا
• خطای کوانتیزاسیون
• پیچیدگی تخصیص توان
• موازنه تنظیم زمان باقیمانده[۱]
• NOMA یا IDMA
• سربار سیگنال‌دهی و پردازش
• تعداد محدود جفت‌های کاربر
• محیط استقرار NOMA
• ۱۰- وضعیت استانداردسازی

۷-نتیجه‌گیری