深度探究3GPP里的NOMA技术

提到NOMA技术，就是non-orthogonal multiple-access的简称，技术Geek 们一定不陌生：作为一大探究热点正在5GNR方面如火如荼的展开着，优点有二：

1．上行的链路级的流量以及支持过载的能力增强了；

2．在给定系统中断的情况下的包到达率增强了。

NOMA技术主要针对的是上行的非正交多接入，至少对mMTC的场景是这样的。

为了对抗非正交传输之间的干扰，发送端会采用一些扩频机制（线性或非线性，有或无稀疏）和交织技术常常被使用以提升性能。

关于3GPP里面关于NOMA主要聚焦于以下几点，我总结了一下，有兴趣的同学参见38.812

• NOMA可以应用于grant-based的和grant-free的传输。

• NOMA的优势，特别是在grant-free传输的情况下，可能完成各种各样的用例，包括：eMBB、URLLC、mMTC。

• 在RRC-CONNECTED状态下，它节省了调度请求过程，并假设UE已事先完成了上行同步。

• 在RRC-INACTIVE状态下，数据可以在没有RACH程序的情况下传输。

• 这么节省信令开销的方式自然会节省能源消耗，减少延迟，提高系统容量。

• NOMA可以同时使Uu 口和side link受益。

稍微解释一下关于grant-based的和grant-free的概念

举个栗子~

在LTE的传统网络当中 ，我们假设一个上行接入的过程是这样的：

这是一个grant—based的过程，也就是说在UE向基站发了scheduling request（SR）之后要等待基站的scheduling  grant （SG）才能对UE分配资源。那么对应的，grant-free的网络中handshaking的过程被省略了。

继续回到NOMA的话题：

Transmit Processing：

Receiver Processing：

关于NOMA 主要的讨论点：

• HARQ，包括传输方案、反馈方案和组合方案。

• 链路自适应MA签名分配/选择。

• 同步和异步操作。

• 正交和非正交多通道之间的自适应。

• 对于链路级别和系统级评估，比较的基准是OFDM的多接入。

• 对于现实中的TX/RX建模，包括潜在的PAPR问题、信道估计误差、功率控制精度、碰撞等。

对NOMA阵营中具体细节，每个厂家站不同的技术，如下表所示：

日本5GMF白皮书对未来网络的构想是这样的：

如果想达到这样一个打破传统通信网络藩篱，面向智能的IoT网络，关于如何减少时延等图中几大指标这样问题的研究就是停不下来的，因此关于NOMA，上面提到的全都是待研究的热点问题，3GPP会议在进行，议题的结论也在不断更新，敬请期待~