NOMA上下行如何解码

什么是NOMA？

NOMA（non-orthogonal multiple-access）非正交多址接入技术。“非正交”是指多个用户利用同一时频资源，在功率域仍然是正交的，即不同的NOMA簇之间是正交关系，它具有提高频谱效率和接入量的优点。

串行干扰消除技术（SIC）

由于多个用户公用同一时频资源，所以相互之间一定会产生多址干扰，因此提出SIC技术在接收端消除干扰。SIC技术的基本思想是采用逐级（根据功率/信道质量分级）消除干扰策略，在接收信号中对用户逐个进行判决，进行幅度恢复后，将该用户信号产生的多址干扰从接收信号中减去，并对剩下的用户再次进行判决，如此循环操作，直至消除所有的多址干扰。

SIC的目的：消除干扰

分级消除的目标：使得系统和速率最大。

上行NOMA

多个用户以互不相关的发射功率向基站发送信号，每个用户的发射功率会受到自身最大发射功率的限制，只要不同用户信道增益之间具有足够的差异，它们均可以使用最大发射功率进行传输，从而获得更好的系统性能。每个用户和基站之间的信道均不相同，信道质量好的用户可能具有更强的接收功率，我们在基站端配置SIC接收机，簇内干扰为其他用户信道增益的总和，用户受到的干扰主要来源于信道质量好的用户，即信道质量差的用户更容易受到较强的簇内干扰，首先对信道质量好的用户进行解码（与下行链路相反），从叠加信号中减去（即减去了干扰最强的信号），其次对信道质量次优的用户解码，依次类推，直至解码出所有的信号。如果先对信道质量差的用户解码，则需要给它分配很高的发射功率来保证它的接收功率，这样会造成资源的浪费。

综上所述，信道质量好的用户受到同一个NOMA簇内其他所有用户的干扰，而信道质量差的用户不受到簇内其他用户的干扰。且用户数量越多，会产生更强的簇间干扰，这一点是区别于正交频分多址的，之前在某篇文章里面看到，好像最优的用户数量是3（如果有错，恳请指正）

下行NOMA

基站端将叠加在一起的用户信号进行发送，下行NOMA会为信道质量差的用户分配较高的发射功率，为信道质量好的用户分配较低的发射功率，那么，共用一个NOMA簇的用户中，用户受到的主要干扰来源于信道质量差的用户（信道质量差的用户发射功率高，对其他用户来说，造成的干扰就越大）。在接收端每个用户处配置SIC接收机，通过连续的解码、重塑，先解调信道质量差的（功率最大的）用户信号，从整个叠加信号中减去（即减去了最强的干扰信号），接着对功率第二大的信号进行解码，以此类推，直至分离出所有的信号。

基于上述分析，信道质量最好的信号不受到同一个NOMA簇内其他用户的干扰，但是信道质量最差的用户则受到簇内其他所有用户的干扰。且与正交多址相比较，因为基站的发射功率相同，所以每个用户受到的簇间（不同的NOMA簇之间）干扰是一样的。

总结

NOMA是非常有希望的5G技术，现在还有许多与他相结合的技术（合作NOMA？）提出，比如MIMO，波束形成...

上行解码顺序：先解调信道质量最好的

下行解码顺序：先解调信道质量最差的（分配的发射功率最大的）

上行实现难度略低于下行，因为上行只需要在基站端配置一个SIC接收机，而下行需要在每个用户端均配置一个SIC接收机。

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