On the Fairness Performance of NOMA-based Wireless Powered Communication Networks
远近效应导致无线供电通信网络（WPCN）中严重的吞吐量不公平。在本文中，我们利用非正交多址接入（NOMA）技术，并提出了一个公平意识的NOMA调度方案，以减轻远近效应，提高最大-最小公平性。具体来说，我们排序的所有用户根据他们的信道条件，并将它们分为两组，干扰组与高信道增益和非干扰组与低信道增益。发电站（PS）与干扰组中的用户的数据传输同时发送能量信号。因此，非干扰组中的用户可以收获更多的能量并实现更高的吞吐量，而干扰组中的用户由于来自PS的干扰信号而降低其性能。然后，我们应用顺序统计理论分析有序用户的可达速率，在此基础上，所有的用户进行适当的NOMA传输分组，以实现系统的最大-最小公平性。同时，推导了确定每个组中用户集合的最佳干扰用户数。我们的仿真结果验证了显着改善网络公平性和吞吐量通过公平意识的NOMA为基础的调度方案。
2019-06-01 cs.IT cs.NI math.IT
When Full Duplex Wireless Meets Non-Orthogonal Multiple Access: Opportunities and Challenges
非正交多址接入（NOMA）是一种很有前途的5G无线接入技术。NOMA的核心是通过功率域或码域复用在同一资源块上支持多个用户，这极大地提高了频谱效率和连通性。同时，随着自干扰（SI）消除技术的最新进展，全双工（FD）无线通信已经成为使得无线电设备能够同时接收和发送的可行技术。本文旨在研究这两种新兴技术的结合。首先，给出了几种典型的场景和协议，以说明FD技术在NOMA系统中的应用。然后，提出了一种基于集中式无线接入网（C-RAN）的新型带有FD基站（BS）的NOMA系统。此外，功率分配策略的建议方案进行了讨论，并提供仿真结果来证明其优越性。最后，指出了FD NOMA系统面临的挑战和研究机遇，以促进未来的研究。
2019-05-31 cs.IT math.IT
A Survey of Downlink Non-orthogonal Multiple Access for 5G Wireless Communication Networks
非正交多址接入（NOMA）技术被认为是下一代蜂窝通信网络中最有前途的多址接入技术。在本文中，我们首先讨论了一个简单的NOMA模型，两个用户同时由一个单一的载波服务，以说明其基本原理。然后，一个更一般的模型与多载波服务的任意数量的用户在每个子载波上也进行了讨论。概述了现有的工作，性能分析，资源分配，和多输入多输出NOMA的总结和讨论。此外，我们还讨论了NOMA的主要特征及其潜在的研究挑战。
2016-09-07 cs.IT math.IT
NOMA Assisted Wireless Caching: Strategies and Performance Analysis
传统的无线缓存假设内容可以在非高峰时段以无差错的方式推送到本地缓存基础设施;然而，如果本地缓存需要通过无线传输频繁更新，则该假设不适用。本文研究了一种新的方法，无线缓存的情况下，缓存内容必须在高峰时段更新。提出了两种非正交多址接入（NOMA）辅助缓存策略，即先推后送策略和先推后送策略。与传统的正交多址接入（OMA）策略相比，在推后送策略中，NOMA原理被应用于在高峰时段为内容推送保留的短时间间隔期间向内容服务器推送更多的内容文件，并且为内容递送提供更多的连接。推-送策略的动机是一些用户的请求不能在本地被容纳，并且基站必须直接为他们服务。在内容交付阶段期间的这些事件被利用作为内容推送的机会，这进一步促进了在内容服务器处缓存的文件的频繁更新。它还表明，这种策略可以直接扩展到设备到设备的缓存，和各种分析结果的开发，以说明所提出的缓存策略相比，基于OMA的计划的优越性。
2018-01-19 cs.IT math.IT
Deep Reinforcement Learning Powered IRS-Assisted Downlink NOMA
Qatar University（卡塔尔大学）；Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）
在这项工作中，我们研究了一个智能反射面（IRS）辅助下行链路非正交多址接入（NOMA）的情况下，以最大限度地提高用户的总速率。IRS的优化问题是相当复杂的，并且是非凸的，因为它需要相移反射矩阵的调谐。由于能够解决非凸优化问题的深度强化学习（DRL）技术的不断部署，我们采用DRL来预测和优化IRS相移矩阵。仿真结果表明，IRS辅助NOMA的基础上，我们利用的DRL方案实现了较高的和速率相比，基于OMA的，随着发射功率的增加，服务更多的用户的能力增加。此外，结果表明，不完美的连续干扰消除（SIC）对执行SIC的用户的数据率具有有害影响。当缺陷增加10倍时，比率降低10%以上。
2021-04-03 cs.IT cs.LG math.IT
Cooperative Non-Orthogonal Multiple Access with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
在本文中，同时无线信息和功率传输（SWIPT）的非正交多址（NOMA）网络中，用户是空间随机定位的应用进行了研究。提出了一种新的协作式SWIPT NOMA协议，在该协议中，靠近源的近NOMA用户作为能量收集中继来帮助远NOMA用户。由于用户的位置对性能有很大的影响，提出了三种基于用户到基站的距离的用户选择方案。为了表征所提出的选择方案的性能，中断概率和系统吞吐量的封闭形式的表达式。这些分析结果表明，使用SWIPT不会危及分集增益相比，传统的NOMA。所提出的结果证实，机会使用节点位置的用户选择可以实现低中断概率和提供优越的吞吐量相比，随机选择方案。
2015-11-09 cs.IT math.IT
Semantic Communications in Multi-user Wireless Networks
本文研究了多用户网络中语义通信的开发。我们提出了一种新的异构语义和比特多用户框架，提供完美的，定制的，智能的信息传输。我们讨论了正交多址接入（OMA）和非正交多址接入（NOMA）的建议异构框架，重点调查语义通信和NOMA之间的相互作用，即NOMA启用语义通信和语义通信增强NOMA。1)对于支持NOMA的语义通信，我们提出了一个半NOMA方案，有效地促进异构语义和比特多用户通信，它统一了传统的NOMA和OMA方案。的基本性能限制，即语义与比特率的区域，其特征在于，这表明所提出的半NOMA的优越性。2)对于语义通信增强的NOMA，我们提出了一个机会主义的语义和比特通信的方法，以减轻在NOMA的早，晚速率差距的问题。数值案例研究表明，显着的性能增益可以实现NOMA采用语义通信比位通信。最后，突出了几个开放的研究方向。
2022-11-16 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-aided Wireless Powered MEC Systems: TDMA or NOMA for Computation Offloading?
提出了一种基于智能反射面（IRS）的无线供电移动边缘计算（WP-MEC）系统，每个设备的计算任务可以分为本地计算和卸载到移动边缘计算（MEC）服务器两部分。考虑时分多址（TDMA）和非正交多址（NOMA）方案用于上行链路（UL）卸载。给定IRS随时间智能地重新配置无线信道的能力，根本上不知道哪种多址方案对于MEC UL卸载是优越的。为了回答这个问题，我们首先调查三种不同的动态IRS波束成形（DIBF）方案的计算速率的卸载方案的影响，IRS在调整其波束成形（BF）向量在每个传输帧的灵活性的基础上。在DIBF框架下，分别针对NOMA和TDMA方案，通过联合优化IRS被动BF和资源分配，来制定计算速率最大化问题。我们严格证明，卸载采用TDMA可以达到相同的计算速率的NOMA，当所有的设备共享相同的IRS BF矢量在UL卸载。相比之下，当IRS BF向量可以灵活地适应于UL卸载时，利用TDMA的卸载优于NOMA。尽管每个DIBF计划与高度耦合的优化变量的计算速率最大化问题的非凸性，我们设想通过调用交替优化计算效率高的算法。我们的数值结果表明，所提出的设计在各种基准计划取得了显着的性能增益。
2021-08-21 cs.ET cs.IT math.IT
A Cooperative NOMA User Pairing in UAV-Based Wireless Networks
针对无人机辅助无线网络，本文提出基于距离的联合 NOMA 用户配对与资源分配方法及两种节点配对策略，以提升下行公平吞吐量和资源利用效率。
2022-12-24 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Design of Non-orthogonal Multiple Access for Wireless Communications
本论文主要研究无线通信系统中非正交多址系统的性能分析与资源分配设计。与传统的正交多址（OMA）方案相比，NOMA允许多个用户通过叠加编码和连续干扰消除（SIC）解码来共享相同的自由度。从信息论的角度来看，受到坚实基础的启发，NOMA重新点燃了研究人员的兴趣，这是信号处理和硅技术最新进展的一个好处。然而，NOMA的综合性能分析和实际的资源分配设计，以利用NOMA在频谱和能量效率方面的潜在收益还没有得到充分的研究和调查的文献。本文针对这些问题，对无线通信系统中的NOMA进行了统一的性能分析和系统的资源分配设计。
2019-10-02 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis of IRS-Assisted NOMA for 6G Wireless Communications
非正交多址接入（NOMA）方案使得能够通过复用用户的信号来为具有相同资源块（即，频率或时间）的用户提供服务。智能反射表面（IRS）或可重构智能表面（RIS）是通过调整典型的无源反射组件来修改信号传播以提高传输效率的潜在方法。IRS以这种方式重新配置无线网络以提高系统性能。该研究考虑了IRS辅助下行NOMA系统。这项工作修改的参考模型，采用IRS特定的频率距离相关的路径损耗模型的IRS-NOMA下行链路接收功率和信号与干扰加噪声比（SINR）的测量，而不是一个典型的或传统的距离相关的路径损耗模型。与传统的路径损耗模型相比，结合IRS特定的路径损耗模型提供了更方便和更好的测量。此外，这项工作的数字参考模型的改进范围。
2022-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Federated Learning (WFL) for 6G Networks -- Part II: The Compute-then-Transmit NOMA Paradigm
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）
正如在本工作的第一部分中所讨论的，利用先进的多址接入协议和通信和计算资源的联合优化可以促进无线联邦学习（WFL）的延迟的减少，这对于WFL在第六代无线网络（6 G）中的有效集成是至关重要的。为此，在这第二部分中，我们介绍和优化一种新的通信协议的WFL网络，这是基于非正交多址接入（NOMA）。更具体地说，计算，然后发送NOMA（CT-NOMA）协议的介绍，其中用户同时终止本地模型的训练，然后同时发送训练的参数到中央服务器。此外，两种不同的检测方案，用于缓解NOMA中的用户间干扰被认为是和评估，这对应于固定和可变的解码顺序在连续的干扰消除过程中。此外，计算和通信资源的联合优化，这两个考虑的计划，目的是最大限度地减少总延迟期间的WFL通信轮。最后，仿真结果验证了CT-NOMA在延迟减少方面的有效性，相比所考虑的基准，是基于时分多址。
2021-04-24 cs.AI cs.IT math.IT
Physical Layer Security in FAS-aided Wireless Powered NOMA Systems
本文研究FAS对无线供能NOMA网络物理层安全的影响，推导了含内外窃听者场景下的SOP和ASC表达式，验证了FAS相比TAS可提升安全WPCN的性能。
2025-01-15 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Precoding-Based Millimeter-Wave Massive MIMO-NOMA with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
非正交多址接入（NOMA）最近被认为是毫米波（mmWave）大规模MIMO系统，以进一步提高频谱效率。此外，同时无线信息和功率传输（SWIPT）是最大化能量效率的有前途的解决方案。在本文中，我们首次研究了毫米波大规模MIMO-NOMA系统中SWIPT的集成。由于毫米波大规模MIMO将可能使用混合预编码（HP）来显著减少所需的射频（RF）链的数量而没有明显的性能损失，其中全数字预编码器被分解为高维模拟预编码器和低维数字预编码器，因此我们提出在基于HP的MIMO-NOMA系统中应用SWIPT，其中每个用户可以通过使用功率分离接收机从接收到的RF信号中提取信息和能量。该算法首先为每个波束选择一个用户，然后根据所选择的簇头为所有波束设计模拟预编码。然后，基于用户的等效信道的相关性来执行用户分组。然后，通过在每个波束中选择具有最强等效信道增益的用户来设计数字预编码。最后，通过联合优化mmWave大规模MIMO-NOMA的功率分配和SWIPT的功率分配因子，最大化可达和速率，并设计了一种迭代优化算法来解决非凸问题.仿真结果表明，与基于HP的MIMO-OMA相比，基于HP的MIMO-NOMA具有更高的频谱效率和能量效率。
2018-09-20 cs.IT math.IT
Wireless Powered Cooperative Relaying Systems with Non-orthogonal Multiple Access
非正交多址接入（NOMA）和协作中继系统是满足未来无线网络高频谱利用率和大覆盖范围要求的两种很有前途的技术。另一方面，在诸如传感器网络和/或物联网（IoT）的具有有限能量的应用中，能量效率也具有高优先级。为此，在本文中，我们提出了无线供电合作中继系统与NOMA，从而提高频谱和能源效率。我们考虑三种不同的能量收集（EH）协议（即，功率共享（PS）、分时（TS）和理想），并且对于所有三种EH协议，我们推导出所考虑的系统模型的可实现速率。我们用计算机模拟验证了分析，并与基准测试相比，给出了无线供电系统的有效性。
2020-09-29 cs.IT math.IT
Performance of RIS-empowered NOMA-based D2D Communication under Nakagami-m Fading
可重构智能表面（RISs）已经在研究界引发了新的兴趣，设想未来的无线通信网络。在这项研究中，我们分析了基于设备到设备（D2 D）无线通信系统的RIS使能的非正交多址（NOMA）的性能，其中RIS被划分为服务于一对D2 D用户。具体而言，推导出频谱效率（SE）和能量效率（EE）的上限和下限的封闭形式的表达式。此外，所提出的基于NOMA的系统的性能也与其正交对应。广泛的模拟进行证实的分析结果。结果表明，RIS极大地增强了基于NOMA的D2 D网络的性能。
2023-01-10 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for IRS-Assisted Wireless Powered Hybrid NOMA and TDMA
智能反射表面（IRS）的高反射波束形成增益使其不仅对无线信息传输而且对无线功率传输具有吸引力。在这封信中，我们考虑了一个IRS辅助的无线供电通信网络，其中基站（BS）发送能量到多个用户分组成多个簇在下行链路中，和集群的用户发送信息的BS在混合非正交多址和时分多址的方式在上行链路中。研究了优化IRS的反射波束形成以及BS的功率传输和不同用户簇的信息传输之间的时间分配以最大化网络的吞吐量，并提出了一种基于块坐标上升、半定松弛和顺序秩一约束松弛技术的有效算法来解决由此产生的问题。仿真结果验证了该算法的有效性，并显示了用户分簇设置对网络吞吐量性能的影响。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
Age of Information: Can CR-NOMA Help?
本文的目的是利用认知比率启发的NOMA（CR-NOMA）传输，以减少在无线网络中的信息年龄。特别地，通过利用不同数据生成模型的关键特征并将CR-NOMA作为附加应用于传统的基于正交多址（OMA）的网络来开发两种CR-NOMA传输协议。CR-NOMA的实现对传统OMA网络造成的破坏很小，这意味着所提出的CR-NOMA协议实际上可以在基于OMA的各种通信系统中实现。封闭形式的表达式所提出的NOMA协议实现的AoI的开发，以方便性能评估，并进行渐近研究，以确定使用NOMA，以减少在无线网络中的AoI的两个好处。一个是NOMA的使用为用户提供了更多的发射机会，这意味着用户可以更频繁地更新他们的基站。另一个是NOMA的使用可以减少接入延迟，即，用户被调度为比OMA情况下更早地发送，这对于提高无线网络中可用数据的新鲜度是有用的。
2022-09-20 cs.IT eess.SP math.IT
Active-RIS-Aided Covert Communications in NOMA-Inspired ISAC Wireless Systems
本文研究主动RIS辅助的NOMA-ISAC系统隐蔽通信，通过联合波束赋形优化最大化隐蔽速率，并证明主动RIS及无专用感知信号方案在速率和感知权衡上更具优势。
2024-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Non-Orthogonal Multiple Access: An Interference Engineering Perspective
非正交多址接入（NOMA）是一种有效的方法，可以提高频谱利用率和支持下一代无线网络的大规模连接。然而，在无线信道上，叠加的NOMA信号非常容易被窃听，潜在地导致机密信息的严重泄漏。在本文中，我们将释放网络干扰的潜力，并建设性地利用它来增强NOMA网络中的物理层安全性。特别地，三种不同类型的网络干扰（包括人工噪声、专门设计的干扰信号和用户间干扰）被很好地设计以有意地减少信息泄漏，同时减轻对合法用户的信号接收质量的影响，从而显著地增强NOMA的传输安全性。此外，我们提出了更先进的全双工NOMA，智能反射面NOMA，认知无线电NOMA和多小区NOMA网络的干扰工程策略，并讨论了几个开放的研究问题和挑战，这可能会激发创新的干扰工程设计安全NOMA通信。
2020-10-23 cs.IT math.IT
Random Linear Network Coding in NOMA Optical Wireless Networks
光无线通信（OWC）具有提供高通信速度的潜力，其支持预期在不久的将来的因特网的大规模使用。在OWC中，光接入点（AP）被部署在小区上以服务多个用户。在这种情况下，需要有效的多址接入方案来共享用户之间的资源和对齐多用户干扰。最近，非正交多址接入（NOMA）已被研究，同时使用相同的资源服务于多个用户，而不同的功率电平被分配给每个用户。尽管NOMA具有可接受的性能，但由于使用连续干扰消除（SIC）而导致的高噪声，用户可能会经历高分组丢失。在这项工作中，提出了随机线性网络编码（RLNC）来增强光无线网络中NOMA的性能，其中用户被分成多播组，并且每个组包含信道增益略有不同的用户。此外，一个固定的功率分配（FPA）的策略被认为是在这些群体之间，以避免复杂性。所提出的方案的性能进行评估的总数据包成功概率。结果表明，该方案是更适合所考虑的网络相比，其他基准方案，如传统的NOMA和正交传输方案。此外，在所有情况下，总分组成功概率受到分配给每个组的功率水平的高度影响。
2022-02-08 cs.IT eess.SP math.IT
Semi-Integrated-Sensing-and-Communication (Semi-ISaC) Networks Assisted by NOMA
本文研究了非正交多址接入（NOMA）辅助集成传感和通信（ISaC）网络。与传统的ISaC网络相比，其中总带宽用于雷达检测和无线通信，所提出的Semi-ISaC网络允许一部分带宽用于ISaC，其余带宽仅用于无线通信。首先推导了通信信号中断概率的解析表达式，包括雷达目标信号和通信发射机信号。此外，我们推导了各态历经的雷达回波估计信息率（REIR）的解析表达式。仿真结果表明：1）NOMA ISaC比传统ISaC具有更好的频谱效率; 2）随着脉冲密度的增大，REIR得到了增强。
2022-03-08 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access Schemes in Wireless Powered Communication Networks
我们的时间和功率分配，以优化的非正交多址接入（NOMA）的无线供电通信网络（WPCN）的总吞吐量。在我们的设置中，一个能量丰富（ER）源将无线能量广播到多个设备，这些设备使用它在上行链路上同时向接入点（AP）传输数据。与大多数先前的工作不同，在本文中，我们考虑一个通用的场景，其中ER和AP不重合，即，是两个独立的实体。研究了两种NOMA译码方案，即低复杂度译码（LCD）和连续干扰消除译码（SICD）。对于每个方案，我们制定了一个有限范围内的总吞吐量优化问题。尽管LCD优化问题的复杂性，由于它的非凸性，我们重铸成一系列的几何规划。另一方面，我们建立了SICD优化问题的凸性，并提出了一个算法来找到它的最优解。我们的数值结果表明，使用连续的干扰消除在WPCN与NOMA的重要性，并显示如何的能量应该作为系统参数的函数分布。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Performance Analysis and Resource Allocation of STAR-RIS Aided Wireless-Powered NOMA System
提出了一种同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助无线供电的非正交多址（NOMA）系统，该系统包括一个接入点（AP）、一个STAR-RIS和位于STAR-RIS两侧的两个非正交用户。在该系统中，用户首先在下行链路中从AP获取射频能量，然后采用所获取的能量在上行链路中并发地向AP发送信息。两个政策被认为是拟议的系统。第一种是下行链路采用时间交换协议，而上行链路采用能量分割协议，称为TEP。第二个假设能量分裂协议被用于下行链路和上行链路，称为EEP。在Nakagami-m衰落信道下，研究了TEP和EEP系统的中断概率、总吞吐量和平均信息年龄。此外，我们还分析了中断概率，总吞吐量，和平均AOI的STAR-RIS辅助无线供电的时分多址（TDMA）系统。仿真和数值结果表明，所提出的系统与TEP和EEP优于基线方案，并显着提高和吞吐量性能，但降低中断概率和平均AoI性能相比，STAR-RIS辅助无线供电TDMA系统。此外，为了最大化总吞吐量，并确保一定的平均AoI，我们设计了一个基于遗传算法的时间分配和功率分配（GA-TAPA）算法。仿真结果表明，GA-TAPA方法通过自适应调整系统参数，可以显著提高系统的总吞吐量。
2023-01-21 cs.IT cs.NI math.IT
Physical Layer Security for NOMA-Enabled Multi-Access Edge Computing Wireless Networks
多址边缘计算（MEC）被认为是一种很有前途的增强无线网络计算能力的技术。在本文中，我们研究了MEC系统中的物理层安全性，在该系统中，多个用户基于非正交多址接入（NOMA）同时将部分计算任务卸载到基站，存在恶意窃听者。采用秘密中断概率来衡量计算卸载对窃听攻击的安全性能。我们的目标是最小化所有用户的总能耗，受保密卸载率，保密中断概率，NOMA的解码顺序方面的约束。虽然原优化问题是非凸的，具有挑战性的解决，我们提出了一个有效的算法，基于序贯凸逼近和惩罚对偶分解。数值结果验证了该算法的收敛性及其优越的能量效率与保密性要求。
2021-07-03 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative NOMA Meets Emerging Technologies: A Survey for Next-Generation Wireless Networks
本文综述了协作非正交多址接入（C-NOMA）与多种新兴技术的集成，涵盖协议、架构和部署策略，并展望其在数字孪生等领域的应用及未来挑战。
2025-10-27 cs.IT eess.SP math.IT
How URLLC can Benefit from NOMA-based Retransmissions
在新兴的5G无线系统所释放的新型连接中，超可靠低延迟通信（URLLC）可能是最具创新性但又最具挑战性的一种。超可靠性要求高水平的多样性，然而，在HARQ协议中基于分组重传的反应式方法应被仔细地应用以符合严格的延迟约束。本文的主要前提是，NOMA原则可以用来实现高效的重传，允许并发使用的无线资源在上行链路中。我们介绍了一个全面的解决方案，可容纳多个间歇性活跃的用户，每个都有自己的HARQ进程。在两种不同的假设下的信道状态信息（CSI）的可用性：统计和瞬时的性能进行了研究。结果表明，与所有HARQ进程正交运行的情况相比，NOMA确实可以导致高效的系统操作。
2020-07-09 cs.IT math.IT
NOMA-Assisted Multi-User Hybrid Wireless-Fed Pinching-Antenna Systems
Hunan Institute of Science and Technology（湖南理工学院）；Laval University（拉瓦尔大学）；University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）；University of Quebec at Montreal（蒙特利尔大学）；South-Central Minzu University（中南民族大学）
本文提出NOMA辅助的无线馈电钉扎天线系统，通过联合优化功率与天线位置最小化总功耗，仿真显示相比OMA平均功耗降低约20%。
2026-09-22 cs.IT math.IT
A Survey of Rate-optimal Power Domain NOMA with Enabling Technologies of Future Wireless Networks
未来B5 G网络中雄心勃勃的高数据速率应用需要新的解决方案，包括比5G网络中已经使用的架构更先进的架构的出现，以及不同通信方案和技术的联盟，以满足这些应用需求。在用于未来无线网络的候选方案中，NOMA方案允许通过在频率或时间之外的其他域中复用用户来在相同资源块中服务多于一个用户。以这种方式，NOMA方案倾向于提供优于OMA方案的若干优点，诸如改进的用户公平性和频谱效率、更高的小区边缘吞吐量、大规模连接支持以及低传输延迟。有了这些优点，NOMA使能的传输方案正越来越多地被视为未来无线网络的有前途的多址方案。当功率域用于复用用户时，其被称为PD-NOMA。在本文中，我们调查了PD-NOMA与预期满足B5 G网络各种要求的使能通信方案和技术的集成。特别是，本文调查了文献中研究的不同速率优化场景，当PD-NOMA与B5 G网络的一个或多个候选方案和技术相结合时，包括MISO，MIMO，mMIMO，高级天线架构，毫米波和THz，CoMP，协作通信，认知无线电，VLC，无人机等。所考虑的系统模型，用于最大限度地提高可实现的速率的优化方法，以及这些NOMA使能的方案和技术的优化和性能的主要经验教训进行了详细讨论，以及这些组合方案的未来研究方向。此外，机器学习在优化这些NOMA使能技术的作用得到解决。
2020-07-30 cs.IT cs.NI eess.SP
A Low-Complexity Recursive Approach Toward Code-Domain NOMA for Massive Communications
非正交多址接入（NOMA）是一种很有前途的技术，可以满足下一代无线网络对大规模连接、高吞吐量和可靠性、改善公平性和低延迟的需求。在此上下文中，尝试使用模式矩阵在$M\leq K$正交资源块中服务$K$用户的码域NOMA是最感兴趣的。然而，扩展模式矩阵维度严重增加了检测复杂度，并且妨碍了使用大模式矩阵可以实现的显著优点。在本文中，我们提出了一种新的方法对码域NOMA分解的模式矩阵的克罗内克积的一些其他因子矩阵，每个具有较小的维数。因此，发射机侧的模式矩阵设计和接收机侧的混合符号检测都可以在小得多的维度上执行，并且具有显著降低的复杂度和延迟。因此，系统可以显著过载以有效地支持下一代无线网络的要求，而不会显著增加系统复杂性。
2018-04-14 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation in Massive MIMO-NOMA Networks with Wireless Power Transfer: A Distributed ADMM Approach
在多小区大规模多输入多输出（MIMO）非正交多址（NOMA）网络中，具有多个天线的基站（BS）在下行链路中递送它们的射频能量，并且物联网（IoT）设备使用它们收集的能量来支持上行链路数据传输。本文研究了具有无线功率传输（WPT）的多小区大规模MIMO NOMA网络的能量效率（EE）问题。为了最大化网络的EE，我们提出了一种新的联合功率，时间，天线选择，和子载波资源分配方案，它可以适当地分配能量收集和数据传输的时间。分别考虑了理想信道状态信息和非理想信道状态信息，并分析了它们的EE性能。在服务质量（QoS）的要求下，制定EE最大化问题，这是非平凡的，由于非凸性。首先采用非线性分式规划方法将问题转化为凸问题，然后提出一种基于分布式交替方向乘子法（ADMM）的求解方法。仿真结果表明，与其他方法相比，该算法可以在较少的迭代次数内快速收敛，并能获得更好的EE性能。
2021-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of NOMA-based Cooperative Relaying in α - μ Fading Channels
非正交多址（NOMA）被广泛认为是第五代（5G）无线通信标准中用于有效无线电频谱利用的潜在多址技术。在本文中，我们研究的平均可达速率和中断概率的合作中继系统（CRS）的基础上NOMA（CRS-NOMA）的无线链路由$α$ - $μ$广义衰落模型，这里$α$和$μ$指定的非线性和聚类参数，分别为每个链路。平均可达速率用Meijer的G-函数和扩展的广义二元Fox的H-函数（EGBFHF）表示，中断概率用较低的不完全Gamma函数表示。我们的研究结果证实，CRS-NOMA优于CRS与传统的正交多址（CRS-OMA）在频谱效率方面在高发送信噪比（SNR）。从我们的结果中也可以看出，随着非线性/聚类参数值的增加，CRS-NOMA优于其基于OMA的对应物的SNR变得更高。此外，中断概率的渐近分析揭示了CRS-NOMA系统中每个符号的分集阶数对衰落链路的$α$和$μ$参数的依赖性。
2019-03-05 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Backscatter-Assisted Coded Cooperative-NOMA for B5G Wireless Communications
在这篇手稿中，我们提出了一个交替的优化框架，以最大限度地提高能源效率的后向散射使能的合作非正交多址接入（NOMA）系统，通过优化发射功率的源，功率分配系数（PAC），和功率的中继节点下不完美的连续干扰消除（SIC）解码。提出了一种三阶段低复杂度的节能交替优化算法，该算法综合考虑了服务质量、功率预算和协作约束，对发射功率、PAC和中继功率进行优化。随后，联合信道编码框架被引入，以提高远用户的性能，没有直接的通信链路与基站（BS），具有恶劣的信道条件。在目的节点，采用联合设计的准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码实现基于和积算法（SPA）的联合迭代译码器，对远端用户数据进行联合译码。仿真结果表明，所提出的后向散射使能的合作NOMA系统优于其对手，提供了一个有效的性能，在能源效率。此外，建议联合设计的QC-LDPC码提供了一个很好的比特错误率（BER）性能，联合解码的远用户数据考虑BSC合作NOMA系统，只有几个解码迭代。
2022-08-20 cs.IT eess.SP math.IT
Scaling 6G Subscribers with Fewer BS Antennas using Multi-carrier NOMA in Fixed Wireless Access
针对低秩信道下FWA网络用户天线远多于基站天线、传统多址方式性能受限的问题，提出结合最优功率-子载波分配与自适应分时的算法，利用GDFE抗干扰，在数据速率和能效上显著优于OMA、NOMA基线，助力6G FWA网络扩容。
2024-10-29 cs.IT eess.SP math.IT
Link-Layer Capacity of Downlink NOMA with Generalized Selection Combining Receivers
非正交多址接入（NOMA）作为第五代（5G）和超5G（B5 G）无线通信标准的频谱接入技术的潜在候选，引起了极大的关注。与NOMA相关的大多数研究都集中在从香农容量的角度来看系统性能，虽然这是一个关键的系统设计标准，但未能量化未来无线应用所施加的延迟约束的影响。在本文中，我们分析了一个单输入多输出（SIMO）两用户下行NOMA系统的性能，在链路层的可达速率，称为有效容量（EC），它捕获的延迟有限的服务质量（QoS）约束下的系统的性能。对于在接收机侧的信号合并，我们使用广义选择合并（GSC），这两个传统的分集合并方案，即选择合并（SC）和最大比合并（MRC）之间的性能差距的桥梁。我们还推导出两个近似表达式的EC的NOMA-GSC是准确的，在低信噪比和高信噪比下，分别。分析揭示了实现的接收器射频（RF）链的数量和实现的性能之间的权衡，并可以用来确定在一个实际的接收器设计相结合的路径的适当数量。
2019-10-31 cs.IT math.IT
Cooperative Strategies for Wireless-Powered Communications: An Overview
射频（RF）能量传输和收获已被广泛研究，最近作为一种有前途的方法，以显着延长生命周期的能量受限的无线网络。这种技术具有很大的潜力，可以为无线设备提供相对稳定和连续的RF能量;因此，它开辟了一种新的研究范式，称为无线供电通信（WPC），这带来了许多新的研究机会，具有广泛的应用。其中，面向高效WPC的协作方案的设计和分析是当前研究的热点。本文概述了WPC的各种合作策略，特别强调无线供电的合作通信的中继协议，认知无线供电网络的合作频谱共享方案，以及对无线供电的安全通信的合作干扰策略。在结束本文之前，我们还确定了这一领域的几个有趣的研究方向。
2017-11-25 cs.IT math.IT
Interference Management and Power Allocation for NOMA Visible Light Communications Network
为了设计一种有效的干扰管理和多址接入方案的可见光通信（VLC）网络，这封信利用非正交多址接入（NOMA），这已经得到了显着的关注，在$5^{th}$代无线通信。考虑到NOMA中连续干扰消除的残余干扰，在用户服务质量（QoS）约束下，优化NOMA VLC网络的功率分配，以提高可达用户速率。所提出的方法的性能进行评估的数值结果。
2016-10-24 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access with Wireless Caching for 5G-Enabled Vehicular Networks
联网车辆的激增以及对丰富多媒体服务的高需求构成了新兴5G车载网络的关键挑战。这些挑战包括但不限于高频谱效率和低延迟要求。最近，高速缓存使能网络与非正交多址接入（NOMA）的集成已被证明可以减少无线网络中的内容交付时间和流量拥塞。因此，在本文中，我们设想缓存辅助NOMA作为5G车载网络的技术促进者。特别是，我们提出了一个缓存辅助NOMA架构，它可以解决这些网络中的一些上述挑战。我们证明了所提出的架构，这在很大程度上取决于缓存的内容，显着优于传统的车载网络的频谱效率增益。最后，我们对挑战、机遇和未来的研究趋势提供了深入的见解，这些挑战、机遇和未来的研究趋势将使高速缓存辅助NOMA在支持5G的车载网络中的实际实现成为可能。
2020-01-20 cs.IT eess.SP math.IT
NOMA: An Information Theoretic Perspective
在这封信中，非正交多址（NOMA）的性能进行了研究，从信息论的角度来看。首先说明了广播信道的容量域与NOMA和时分多址（TDMA）两种速率域之间的关系。然后，NOMA的性能进行评估，以TDMA为基准，其中的总速率和单个用户速率作为标准。在一个无线下行链路的情况下，用户配对，发达的分析结果表明，NOMA可以优于TDMA不仅为总速率，而且为每个用户的个人速率，特别是当用户的信道之间的差异是大的。
2015-05-12 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Secure MISO-NOMA Cognitive Radios Relying on SWIPT
认知无线电（CR）和非正交多址接入（NOMA）是下一代无线通信系统中两种很有前途的技术。NOMA CR网络（CRN）的安全性是一个重要的问题，但缺乏研究.在本文中，多输入单输出的NOMA CRN依赖于同时无线信息和功率传输进行了研究。为了提高主辅网的安全性，提出了一种人工噪声辅助的协同干扰方案。与现有的大多数工作不同的是，在一个实际的非线性能量收集模型下，提出了一个功率最小化问题。提出了一种基于半定松弛和逐次凸逼近的次优方案。仿真结果表明，所提出的协同干扰方案能够有效地实现保密通信，并且NOMA在功耗方面优于传统的正交多址接入。
2018-02-12 cs.IT eess.SP math.IT
Bounds on Eavesdropper Performance for a MIMO-NOMA Downlink Scheme
非正交多址（NOMA）是一种用于未来无线的复用技术，当与多输入多输出（MIMO）结合时，其为用户具有变化的信道强度的系统解锁更高的容量。NOMA利用信道差异来增加吞吐量，而MIMO利用额外的自由度（DoF）来增强吞吐量。本文分析了MIMO-NOMA组合方案的保密容量，证明了在存在被动窃听者的情况下，MIMO-NOMA组合方案在物理层的鲁棒性。我们提出的窃听性能的界限，并显示explanistically，随着用户和天线的数量的增加，窃听的SINR变得很小，无论如何“幸运”，他们可能与他们的信道。
2021-07-08 cs.IT math.IT
Unveiling the Potential of NOMA: A Journey to Next Generation Multiple Access
本综述探讨了非正交多址接入（NOMA）作为下一代多址接入（NGMA）领跑者在6G无线网络中的潜力，介绍了其变体、基本操作及在多天线、机器学习、RIS等前沿技术中的适用性，并揭示了6G时代的研究趋势与未来展望。
2024-12-22 cs.IT eess.SP math.IT
Coalition Formation Games for Improved Cell-Edge User Service in Downlink NOMA and MU-MIMO Small Cell Systems
在当今的无线通信系统中，移动用户的指数增长的需求需要新的和现有的技术的组合，以满足可靠和高质量的服务提供的需求。这可能并不总是可能的，因为无线电信系统中的资源是有限的，并且通常位于小区边缘的大量用户可能遭受严重的干扰。为此，在由小小区组成的云无线电接入网络（C-RAN）中，与非正交多址（NOMA）一起部署了新的联合传输协调多点（JT-CoMP）方案，其中传输点的聚类基于联盟形成游戏。为了进一步提高网络的性能，应用了具有迫零（ZF）波束成形的多用户多输入多输出（MU-MIMO）。建议的方案的性能，在用户吞吐量方面，然后进行比较的一个方案，其中JT-CoMP与静态聚类被选择，一个JT-CoMP方案与基于贪心算法的聚类和JT-CoMP不部署的情况下。仿真结果证实，该方案可靠地提高了吞吐量的用户与不良的无线信道，同时保证其余的性能不被严重破坏。
2021-06-29 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation in NOMA Heterogeneous Networks
非正交多址接入（NOMA）由于其能够提高无线通信系统的频谱效率而受到广泛关注。在异构网络中部署NOMA可以满足用户爆炸性的数据业务需求，NOMA将有可能在第五代移动通信网络中发挥重要作用。然而，由于异构网络中的相互跨层干扰，NOMA给资源分配带来了新的技术挑战。在这篇文章中，为了研究NOMA中数据率性能和能耗之间的权衡，我们研究了5G NOMA异构网络中的节能用户调度和功率优化问题。针对下行5G NOMA异构网络，分别针对理想和不理想信道状态信息（CSI），提出了能量有效的用户调度和功率分配方案。仿真结果表明，在理想CSI和非理想CSI两种情况下，该资源分配方案均能显著提高5G NOMA异构网络的能量效率。
2018-01-14 cs.IT math.IT
Towards the Standardization of Non-orthogonal Multiple Access for Next Generation Wireless Networks
非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access，NoMA）作为一种高效的无线资源共享方式，其根源可以追溯到网络信息论。对于几代无线通信系统设计，由于收发器硬件中的有限处理能力以及延迟和连接性两者中的适度业务需求，时域、频域或码域中的正交多址（OMA）方案已成为主要选择。然而，对于下一代无线电系统，鉴于其连接一切的愿景和不断发展的硬件能力，NoMA已被确定为一种有前途的技术，以帮助实现系统容量，用户连接和服务延迟的所有目标。本文将系统地概述基于统一收发器设计框架的NoMA传输的最新设计、相关标准化进展以及未来蜂窝网络中的一些有前景的用例，感兴趣的研究人员可以在此基础上快速入门。
2018-02-12 cs.IT math.IT
State of the Art, Taxonomy, and Open Issues on Cognitive Radio Networks with NOMA
移动设备的爆炸式增长和宽带无线业务的快速增长要求先进的通信技术，可以实现高频谱效率，并满足大规模的连接需求。认知无线电（CR）和非正交多址（NOMA）被认为是第五代无线网络的重要解决方案。将NOMA技术集成到CR网络（CRN）中，对于提高频谱效率和增加系统容量具有巨大的潜力。然而，由于使用NOMA引起的严重干扰，存在许多技术挑战。许多努力已经取得了促进NOMA到CRN的应用，并调查与NOMA的CRN的性能。本文旨在综述这一方向的最新研究成果。设计了一个分类法，根据操作范例，使能技术，设计目标和优化特性对文献进行分类。此外，关键的挑战概述领域的研究人员和设计人员提供指导方针，实现CRNs与NOMA。最后，讨论了开放的问题。
2018-01-06 cs.IT cs.NI math.IT
Secure Communications in NOMA System: Subcarrier Assignment and Power Allocation
安全通信是无线网络的一项很有前途的技术，因为它可以确保信息的安全传输。研究了存在窃听者的非正交多址接入（NOMA）放大转发双向中继无线网络中的联合子载波（SC）分配和功率分配问题。通过利用合作干扰（CJ），以提高通信链路的安全性，我们的目标是最大限度地提高可实现的保密能源效率，通过联合设计的SC分配，用户对调度和功率分配。假设中继站完全知道信道状态信息（CSI），提出了一种低复杂度的子载波分配方案（SCAS-1），该方案等价于多对多匹配博弈，然后将SCAS-2转化为保密能量效率最大化问题。将安全功率分配问题建模为一个凸几何规划问题，并采用内点法求解。仿真结果表明，所提出的SSPA算法的有效性的情况下，使用和不使用CJ，分别。
2018-01-13 cs.IT math.IT
Wireless Powered Protocol Exploiting Energy Harvesting During Cognitive Communications
在这封信中，提出了一种新的无线供电协议，以最大限度地提高系统吞吐量的能量收集（EH）的认知无线电网络，同时满足最低的主用户速率要求。对于EH，我们利用来自主基站的专用无线功率传输以及由于主用户和次用户之间的无线信息传输而可用的环境功率传输。具体地，我们证明了优化问题的凸性，并获得了全局最优解的半封闭形式。数值结果验证了分析的正确性，并表明在不同系统参数下，$70\%$的平均性能优于基准方案。
2020-01-28 cs.IT math.IT
Low Complexity Optimization of the Asymptotic Spectral Efficiency in Massive MIMO NOMA
大规模多输入多输出（MIMO）技术极大地提高了无线信道的容量，而非正交多址（NOMA）技术解决了传统正交多址（OMA）技术中资源有限的问题，有望提高频谱效率。本文利用渐近容量计算结果降低了小规模MIMO-NOMA功率分配算法的复杂度，使其可应用于大规模MIMO阵列系统。所提出的方法最大限度地提高了所考虑的系统的总容量，功率和性能的限制，并表现出更高的精度比其他方法，尽管剩余的低复杂度为任意大的天线阵列。
2020-07-08 cs.IT math.IT
Harvesting Devices' Heterogeneous Energy Profiles and QoS Requirements in IoT: WPT-NOMA vs BAC-NOMA
下一代物联网（IoT）呈现出独特的特征，即IoT设备具有不同的能量分布和服务质量（QoS）要求。本文提出了两种能量和频谱高效的传输策略，即无线功率传输辅助非正交多址接入（WPT-NOMA）和反向散射通信辅助NOMA（BAC-NOMA），利用物联网的这一特点，并采用设备之间的频谱和能量合作。此外，针对所提出的WPT-NOMA方案，还考虑了混合连续干扰消除（SIC）的应用，并通过分析结果证明了WPT-NOMA能够避免中断概率错误平层，实现全分集增益。与WPT-NOMA不同，BAC-NOMA存在一个中断概率错误平层，本文应用极值理论分析了该错误平层的渐近行为。此外，BAC-NOMA的独特特征的效果，即，采用一个设备的信号作为另一个设备的载波信号，进行了研究，并揭示了其对分集增益的影响。仿真结果也提供了所提出的策略的性能进行比较，并验证开发的分析结果。
2020-07-27 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Spectrum Sharing for NOMA-based Cooperative Relaying
非正交多址（NOMA）和频谱共享（SS）是第五代（5G）无线通信标准中用于高效频谱利用的两种新兴多址技术。在本文中，我们提出了一个封闭的形式分析的平均可达和速率和中断概率的NOMA为基础的协作中继系统（CRS）在一个频谱共享的情况下。我们考虑峰值干扰约束，其中次级（未许可）网络对主用户（许可）接收器（PU-Rx）造成的干扰应小于预定阈值。我们表明，CRS-NOMA优于CRS与传统的正交多址接入（OMA）在PU-Rx的峰值干扰功率的大值。
2018-09-24 cs.IT math.IT
Wireless Powered Communications with Non-Orthogonal Multiple Access
研究了一种无线供电的非正交多址接入上行通信系统，该系统由一个基站和多个能量收集用户组成。更具体地说，我们专注于个人的数据率优化和公平性的改善，我们表明，制定的问题可以最佳和有效地解决无论是线性规划或凸优化。在所提供的分析中，考虑了两种类型的解码顺序策略，即固定解码顺序和分时。此外，我们提出了一个有效的贪心算法，这是适合的分时策略的实际实施。仿真结果表明，该方案优于基线正交多址接入方案。更具体地说，它表明，NOMA提供了相当大的改善吞吐量，公平性和能源效率。此外，系统吞吐量，最低个人数据率，和收获的能量之间的依赖关系被揭示，以及一个有趣的权衡率和能源效率之间。最后，对所提出的贪心算法的收敛速度进行了评估，并表明所需的迭代次数与用户数成线性关系。
2016-02-27 cs.IT math.IT
On the Performance of NOMA-based Cooperative Relaying with Receive Diversity
非正交多址（NOMA）被广泛认为是第五代（5G）无线标准中用于有效频谱利用的潜在多址（MA）技术。在本文中，我们提出了一个合作中继系统（CRS）使用NOMA与两种不同的接收分集方案-选择合并（SC），其中具有最高的瞬时信噪比（SNR）的天线被选中，和最大比合并（MRC）的可达和速率分析。我们还提出了中断概率和分集分析的CRS-NOMA系统。分析结果表明，CRS-NOMA系统优于传统的正交多址（OMA）的CRS，通过实现更高的频谱效率在高的发送SNR，并实现了全分集阶数。
2019-02-14 cs.IT math.IT
Signal Processing for MIMO-NOMA: Present and Future Challenges
非正交多址接入（NOMA）作为多址接入家族的最新成员，被认为是5G移动网络的重要组成部分。NOMA和多天线多输入多输出（MIMO）技术的结合在提高频谱效率和向更多用户提供更好的无线服务方面展现出显著的潜力。本文介绍了MIMO-NOMA的基本概念，总结了MIMO-NOMA系统中的关键技术问题。然后，我们探讨的问题制定，波束成形，用户聚类，和功率分配的单/多簇MIMO-NOMA在文献中，随着他们的局限性。此外，我们指出的连续干扰消除（SIC）的稳定性，出现在实际的NOMA/MIMO-NOMA系统中使用可实现的速率作为性能指标的一个重要问题。最后，我们讨论了将NOMA与大规模/毫米波MIMO结合，并确定了这一领域的主要挑战和未来可能的研究方向。
2018-02-02 cs.IT math.IT
