NOMA versus OMA in Finite Blocklength Regime: Link-Layer Rate Performance
在本文中，我们研究了非正交多址接入（NOMA）和正交多址接入（OMA）技术在有限块长度制度的延迟性能。在比较研究中，我们得出了两个用户NOMA和OMA对应的延迟服务质量的约束下，可实现的有效容量。然后，我们得到封闭形式的表达式，可实现的有效容量的弱和强的用户在这两种情况下，考虑在瑞利衰落信道传输。数值结果提供。特别是，它示出，在低信号噪声比（SNR），具有更好的信道条件的OMA用户优于两个NOMA用户。\blue{We also evaluate the impact of fixed power allocation scheme on the achievable effective capacity of two-user NOMA.}对链路层总速率的比较分析表明，在高信噪比时，有限块长NOMA的链路层总速率优于时延指数较松的OMA。
2020-11-09 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive User Pairing for Downlink NOMA System with Imperfect SIC
非正交多址接入（NOMA）已被认为是第五代（5G）和5G以后蜂窝网络的关键驱动技术。对于一个实际的下行NOMA系统与不完美的连续干扰消除（SIC），我们推导出NOMA用户之间的信道系数和功率分配因子的界限，以实现更高的速率比等效的正交多址接入（OMA）系统。提出了一种适用于NOMA系统的自适应用户配对算法。通过大量的模拟，我们表明，不完美的SIC NOMA并不总是优于OMA。此外，所提出的A-UP算法的结果在更好的性能比国家的最先进的NOMA配对算法在SIC缺陷的存在。
2020-12-13 eess.SP
Hybrid NOMA Assisted Heterogeneous Semantic and Bit Users Communication
本文提出下行混合 NOMA 框架，在共享时隙用 NOMA、纯比特用户时隙用 OMA，通过功率分配优化最大化等效遍历语义频谱效率，并验证其优于仅用 OMA 的异构语义与比特用户通信方案。
2025-05-06 eess.SP
Analytical Characterization of Coverage Regions for STAR-RIS-aided NOMA/OMA Communication Systems
本文在能量分裂协议下解析表征了STAR-RIS辅助双用户下行链路系统的覆盖区域，证明STAR-RIS可扩大覆盖且NOMA性能优于OMA。
2023-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Rate-Splitting Unifying SDMA, OMA, NOMA, and Multicasting in MISO Broadcast Channel: A Simple Two-User Rate Analysis
考虑到两用户多天线广播信道，本文表明，线性预编码的具有连续干扰消除（SIC）的速率分裂（RS）接收机是用于非正交传输的灵活框架，其概括并包含四种看似不同的策略，即基于线性预编码的空分多址（SDMA），正交多址（OMA），非正交多址接入（NOMA）基于线性预编码的叠加编码与SIC，和物理层组播。本文研究了和速率，并分析了RS如何统一，优于，并专门为SDMA，OMA，NOMA，和多播作为信道强度的差异和用户信道方向之间的角度的函数。
2019-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Constrained UAV Data Collection Systems: NOMA and OMA
研究了无人机（UAV）数据汇集系统中采用不同多址接入方式的问题，其中一架旋翼无人机被派往多个地面节点（GN）进行数据采集。我们的目标是最大化最小无人机数据汇集吞吐量从GN的正交多址（OMA）和非正交多址（NOMA）传输，在无人机和GN的能量预算，即\emph{double energy limitations}。1)对于OMA，我们提出了一个有效的算法，调用交替优化（AO）方法，其中每个子问题交替解决应用逐次凸逼近（SCA）技术。2)对于NOMA，我们首先使用SCA技术处理具有固定解码顺序的子问题。然后，我们开发了一个基于惩罚的算法来解决解码顺序设计子问题。数值结果表明：i）与其他基准方案相比，所提出的算法能够提高最大-最小吞吐量性能; ii）当GN具有足够的能量时，NOMA产生比OMA更高的性能增益。
2021-08-02 cs.IT eess.SP math.IT
A Tutorial on Nonorthogonal Multiple Access for 5G and Beyond
当今的无线网络基于正交多址接入（OMA）原理向用户分配无线电资源。然而，随着用户数量的增加，基于OMA的方法可能无法满足严格的新兴需求，包括非常高的频谱效率、非常低的延迟和大规模设备连接。非正交多址接入（NOMA）原理作为一种提高频谱效率同时允许在接收机处存在一定程度的多址接入干扰的解决方案而出现。在这篇教程风格的论文中，我们的目标是提供一个统一的模型NOMA，包括上行链路和下行链路传输，以及扩展到多输入多输出和合作通信的情况。通过数值算例，比较了OMA和NOMA网络的性能。还详细介绍了执行方面和未决问题。
2019-02-24 eess.SP
Effect of Impulsive Noise on Uplink NOMA Systems
非正交多址接入（NOMA）最近被提出作为一种可行的技术，其可以潜在地提供未来无线电网络的频谱效率、低延迟和大规模连接要求。在此背景下，诸如工业物联网、智能电网和智能家居的众多超高可靠性技术呈现出以存在脉冲电磁干扰（称为脉冲噪声）为特征的环境。在这样的条件下，NOMA中的功率域复用预计会使系统对这种额外的脉冲噪声特别敏感。因此，在这篇文章中，我们量化了脉冲噪声对上行NOMA系统中断性能的影响。广泛的蒙特卡罗模拟以及提供的分析结果表明，所涉及的NOMA用户对这种类型的噪声的脆弱性。这突出了对脉冲噪声的有效建模以及适合NOMA的特定需求和挑战的缓解技术的设计的需要。
2020-01-04 eess.SP
Trajectory Design and Power Allocation for Drone-Assisted NR-V2X Network with Dynamic NOMA/OMA
在本文中，我们发现轨迹规划和功率分配的车辆网络中，无人驾驶飞机（UAV）被认为是一个中继，以扩大覆盖两个断开远车辆。我们发现，在一个两用户网络与放大转发（AF）中继，非正交多址接入（NOMA）总是有更好的或相等的和速率相比，正交多址接入（OMA）在高信噪比（SNR）制度。然而，对于i）基站（BS）到中继链路弱，或ii）两个用户具有相似链路，或iii）BS到中继链路类似于中继到弱用户链路的情况，应用NOMA具有可忽略的和速率增益。因此，由于连续干扰消除（SIC）在NOMA解码的复杂性，我们提出了一个动态的NOMA/OMA方案，其中OMA模式被选择用于传输时，应用NOMA只有微不足道的增益。此外，我们表明，OMA总是有更好的最小速率比NOMA在高信噪比制度。此外，我们制定了两个优化问题，最大限度地提高了两辆车的总和率和最小率。这些问题是非凸的，因此，我们提出了一种迭代算法的交替优化（AO）方法的基础上解决轨迹和功率分配子问题的逐次凸近似（SCA）和凸差分（DC）的方法，分别。最后，通过仿真验证了上述性能。
2020-07-17 cs.IT cs.NI eess.SP
A Novel Spectrally-Efficient Uplink Hybrid-Domain NOMA System
本文提出了一种新的混合域（HD）非正交多址接入（NOMA）方法，以支持比最近提出的码域NOMA方法更大数量的上行链路用户，即，稀疏编码多址接入（SCMA）。HD-NOMA结合了码域和功率域NOMA方案，通过将用户聚集在小路径损耗（强）和大路径损耗（弱）组中。这两个组使用连续干扰消除来解码，而在组内用户使用消息传递算法来解码。为了进一步提高系统的性能，频谱效率最大化问题下的用户服务质量的约束，动态分配功率和子载波给用户。该问题是非凸的，具有稀疏约束。交替优化过程被用来迭代求解。我们采用逐次凸逼近和重新加权的$\ell_1$最小化方法来处理非凸性和稀疏性约束，分别。通过数值仿真，对所提出的HD-NOMA方案的性能进行了评估，并与传统的SCMA方案进行了比较。结果表明，HD-NOMA在增加上行链路用户数量方面具有潜力。
2020-07-27 eess.SP
Performance Analysis of Uplink Adaptive NOMA Depending on Channel Knowledge
非正交多址接入（NOMA）是未来无线网络满足大用户密度的关键技术。然而，由于用户间干扰，与正交多址（OMA）相比，NOMA可能提供较差的性能。在本文中，我们获得了封闭形式的表达式的上行链路NOMA和OMA吞吐量时，没有信道状态信息在发射机（CSIT）是可用的，和平均数据率假设瞬时速率应大于最小阈值时，完整的CSIT是可用的。OMA和NOMA的分析比较证明，不存在在所有情况下都有效的全球优势战略。基于此结论，我们提出了一种新的多址接入（MA）策略，称为NOMA-A（NOMA-A），选择最好的MA技术之间的OMA和NOMA。NOMA-A的目标是在没有CSIT的情况下最大化总吞吐量，以及在完全CSIT的情况下两个用户都是活动的概率。NOMA-A是优于其他策略的总和吞吐量和速率。
2020-04-06 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Two-Way NOMA Networks
本文研究了可重构智能表面辅助双向非正交多址接入（RIS-TW-NOMA）网络的性能，其中一对用户通过RIS交换信息。考虑了非理想连续干扰抵消对RIS-TW-NOMA的影响。为了评估RIS-TW-NOMA的潜在性能，我们推导了一对用户的中断概率和遍历率的精确和渐近表达式。分析结果表明，在高信噪比条件下，该系统的分集阶数和高信噪比斜率与RIS单元数密切相关。此外，我们分析了系统的吞吐量和能量效率的RIS-TW-NOMA网络在延迟限制和延迟容忍传输模式。数值结果表明：1）RIS-TW-NOMA的中断行为和遍历率优于RIS-TW-OMA和双向中继OMA（TWR-OMA）; 2）随着RIS单元数量的增加，RIS-TW-NOMA网络能够实现增强的中断性能; 3）通过与RIS-TW-OMA和TWR-OMA网络进行比较，RIS-TW-NOMA的能量效率和系统吞吐量具有明显的优势。
2022-09-18 cs.IT eess.SP math.IT
Block Error Performance of NOMA with HARQ-CC in Finite Blocklength
研究了有限块长下采用混合自动重传请求与追赶合并（HARQ-CC）的两用户下行非正交多址接入（NOMA）系统的性能。首先，一个分析框架，推导出封闭形式的近似的个人平均误块率（BLER）的近端和远端用户。在此基础上，通过与正交多址接入（OMA）的比较，分析了NOMA的性能，得出NOMA在用户公平性方面优于OMA的结论。此外，设计了一种算法来确定所需的块长度和功率分配系数的NOMA，满足用户的可靠性目标。将NOMA所需的块长度与OMA进行比较，这表明NOMA在高发送信噪比（SNR）条件下具有较低的块长度要求，从而在两个用户的BLER方面的可靠性要求为10 - 5的量级时，导致比OMA更低的延迟。
2020-02-03 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
Resource Allocation in STAR-RIS-Aided Networks: OMA and NOMA
同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）是实现全空间覆盖的一种很有前途的技术。研究了STAR-RIS辅助多载波通信网络中的资源分配问题。为了最大化系统和速率，首先建立了正交多址接入（OMA）的联合优化问题，这是一个混合整数非线性规划问题。为了解决这个具有挑战性的问题，我们首先提出了一个信道分配方案，利用匹配理论，然后调用交替优化的方法来优化资源分配政策和波束成形向量迭代。此外，非正交多址接入（NOMA）的和速率最大化问题进行了研究。为了有效地解决这个问题，我们首先提出了一种基于位置的匹配算法来确定子信道分配，其中发送用户和反射用户在子信道上分组。然后，提出了一种三步的方法，其中解码顺序，波束形成系数向量和功率分配分别采用半定规划，凸上界近似和几何规划进行优化。数值结果揭示：1）对于OMA，包括用于信道分配的同侧用户配对的一般设计是优选的，而对于NOMA，所提出的传输和反射方案可以实现接近最优的性能。2)STAR-RIS辅助的NOMA网络显著优于采用传统RIS和OMA的网络。
2021-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Meta-learning for RIS-assisted NOMA Networks
提出了一种基于可重构智能表面（RISs）的下行非正交多址接入（NOMA）网络传输框架。我们提出了一种基于服务质量（QoS）的分簇方案，以提高资源效率，并制定了一个和速率最大化的问题，通过联合优化的相位移动的RIS和基站（BS）的功率分配。提出了一种基于模型不可知元学习（MAML）的学习算法来解决联合优化问题，具有收敛速度快、模型复杂度低的特点。大量的仿真结果表明，与传统的正交多址接入（OMA）网络相比，所提出的基于QoS的NOMA网络实现了显着更高的传输吞吐量。还可以观察到，通过在NOMA和OMA网络中集成RI可以实现显著的吞吐量增益。此外，仿真结果表明，建议基于QoS的聚类方法对传统的基于信道条件的计划，可观察到的吞吐量增益。
2021-11-04 eess.SP
An Energy Efficient Design of Hybrid NOMA Based on Hybrid SIC with Power Adaptation
本文提出联合混合串行干扰消除与功率自适应的H-NOMA设计，推导出高SNR下以概率1实现比纯OMA更高数据速率且更低能耗的闭式表达式，显著提升能量效率。
2025-07-16 eess.SP
RIS-enabled Multi-user M-QAM Uplink NOMA Systems: Design, Analysis, and Optimization
本文研究RIS辅助的多用户上行NOMA系统，通过优化RIS相移和功率分配方案消除SIC错误底板，推导了闭式BER表达式并验证了其有效性。
2025-03-05 eess.SP
Pinching Antenna System-Assisted Hybrid AirComp-NOMA Uplink: Joint Precoding and Antenna Placement Optimization
University of Quebec in Montreal (UQAM)（蒙特利尔大学）；University of Quebec at Chicoutimi (UQAC)（沙蒂穆瓦大学）；Concordia University（康考迪亚大学）
本文研究了一种整合AirComp和NOMA的混合上行链路架构，通过联合优化预编码和天线布置提升分布式数据聚合与个体通信性能。
2026-04-14 eess.SP
Generalized BER Performance Analysis for SIC-based Uplink NOMA Systems
本文针对瑞利衰落信道下基于SIC的上行NOMA系统，推导了考虑错误传播的广义闭式BER表达式，并提出一种优化SIC检测和最小化总误比特率的功率分配技术，显著提升了系统性能。
2024-05-30 eess.SP
Optimal Power Allocation in Downlink Multicarrier NOMA Systems: Theory and Fast Algorithms
在这项工作中，我们解决的问题，找到全局最优的功率分配策略，以最大限度地提高用户的总速率（SR）以及系统的能量效率（EE）在单小区多载波非正交多址（MC-NOMA）系统的下行链路。每个NOMA簇包括一组用户，其中在这些用户之间应用了公知的叠加编码（SC）结合连续干扰消除（SIC）技术。通过得到簇内功率分配的闭式表达式，我们证明了MC-NOMA可以等价地转化为虚拟正交多址接入（OMA）系统，其中这些虚拟OMA用户的有效信道增益以闭式形式得到。然后，SR和EE最大化问题分别使用非常快速的注水和Dinkelbach算法解决。MC-NOMA到虚拟OMA系统的等效变换带来了新的理论见解，本文对此进行了讨论。我们的分析扩展到其他场景，例如考虑用户速率公平性，准入控制，长期性能，以及许多未来的下一代多址接入（NGMA）方案，使最近的先进技术，例如，讨论了可重构智能表面。大量的数值结果显示单载波NOMA（SC-NOMA），OMA-NOMA，和OMA之间的性能差距。
2021-11-14 cs.IT eess.SP math.IT
Optimizing Information Freshness via Multiuser Scheduling with Adaptive NOMA/OMA
本文考虑了一个无线网络中的基站（BS）进行及时的状态更新，多个客户端通过自适应非正交多址（NOMA）/正交多址（OMA）。具体地，BS能够自适应地在NOMA和OMA之间切换以用于下行链路传输，以优化网络的信息新鲜度，其特征在于信息年龄（AoI）度量。如果BS选择OMA，则其在每个时隙内只能服务一个客户端，并且应该决定服务哪个客户端;如果BS选择NOMA，则其可以同时服务多个客户端，并且需要决定分配给所服务的客户端的功率。对于简单的两个客户端的情况下，我们制定了一个马尔可夫决策过程（MDP）的问题，并制定了最佳的政策，BS决定是否使用NOMA或OMA的每个下行链路传输的基础上的瞬时AOI的两个客户端。最优策略具有明显的决策切换边界的切换型属性。并设计了一种计算复杂度较低的近似最优策略。对于更一般的多客户端的情况下，所提出的接近最优的政策的启发，我们制定了一个非线性优化问题，以确定分配给每个客户端的最佳功率最大化的预期AoI下降的网络在每个时隙。我们解决了制定的问题，它近似为一个凸优化问题。我们还得到了近似凸问题和原非线性，非凸问题之间的差距的上界。仿真结果验证了所采用的近似方法的有效性。通过求解凸优化的自适应NOMA/OMA方案的性能被证明是接近的最大权重策略解决的穷举搜索。
2020-07-07 cs.IT cs.NI eess.SP
On the Performance of Non-Orthogonal Multiple Access over Composite Fading Channels
分析了Fisher-Snedecor F复合衰落信道下协作中继非正交多址接入（NOMA）网络的性能。具体地，假设一个基站（BS）与两个接收移动用户通信，其中一个还充当解码转发（DF）中继。为了突出NOMA方案可实现的性能增益，还分析了具有正交多址接入（OMA）的传统中继。对于所考虑的两个系统，我们推导出新的精确的封闭形式的表达式遍历能力以及相应的渐近表示。推导出的表达式，然后用于评估各种系统参数，包括衰落和阴影参数，对NOMA和OMA系统的性能的影响。Monte-Carlo模拟提供了整个验证我们的分析的准确性。结果表明，当仔细选择功率分配因子时，NOMA系统可以大大优于OMA方法。它还表明，作为衰落和/或阴影参数的增加，遍历容量性能增强。
2020-04-16 eess.SP
On the Performance of Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA): Terrestrial vs. Aerial Networks
非正交多址接入（NOMA）是一种适用于超第五代（B5 G）蜂窝无线网络的有前途的多址接入技术，其中使用叠加编码的概念，可以在单个时频资源块上为多个用户提供服务在发射机和接收机处的自干扰消除（SIC）。对于地面网络，NOMA相对于传统正交多址接入（OMA）的可实现的性能增益是众所周知的。然而，与地面网络相比，NOMA在空中网络中可实现的性能还没有得到很好的理解。在本文中，我们提供了一个统一的分析框架，以表征中断概率的用户考虑各种网络设置，如i）上行链路和下行链路的NOMA和OMA在空中网络，和ii）上行链路和下行链路的NOMA和OMA在地面网络。特别是，考虑视线（LOS）莱斯衰落信道，我们推导出两个用户的闭合形式速率中断概率表达式。数值结果验证了推导的解析表达式，并展示了OMA和NOMA传输的用户中断概率的差异。数值结果表明，最优无人机高度随着Rice-K因子的增加而增加，这意味着较强的视线（LOS）条件。
2020-02-03 cs.SY eess.SP eess.SY
Performance Analysis of RIS/STAR-IOS-aided V2V NOMA/OMA Communications over Composite Fading Channels
本文研究了RIS与STAR-IOS辅助的V2V通信在NOMA/OMA方案下的性能，推导了复合Fisher-Snedecor F衰落信道下中断概率、遍历容量上界与能效的解析表达式，并证明NOMA方案性能优于OMA。
2023-09-14 cs.IT eess.SP math.IT
Waveform-domain NOMA: An Enabler for ISAC in Uplink Transmission
针对6G ISAC系统上行传输场景，提出波形域非正交多址接入（WD-NOMA）方案，采用AFDM/OTFS作为上行波形、OFDM用于下行与感知，设计AFDM帧和NPE方法，仿真表明其BER性能优于PD-NOMA系统且NPE可进一步提升性能。
2025-11-11 eess.SP
Non Orthogonal Multiple Access with Orthogonal Time Frequency Space Signal Transmission
正交时间频率空间（OTFS）近来被追求为用于高移动性场景的合适的无线传输技术。在这项工作中，我们提出了基于非正交多址（NOMA）的OTFS，可称为NOMA-OTFS系统，并从系统级和链路级的角度来评估其性能。挑战在于以下事实：虽然OTFS传输技术因其对高移动性条件的弹性而闻名，但与正交多址（OMA）相比，NOMA已知在低移动性场景中产生高频谱效率。提出了一种基于最小均方误差（MMSE）-连续干扰消除（SIC）的NOMA-OTFS接收机，推导了符号级后处理SINR的表达式，以评估系统的总频谱效率（SE）。我们开发的功率分配方案，以最大限度地提高总和SE在高流动性版本的NOMA。我们进一步设计了一个可实现的码字级SIC（CWIC）接收机，使用LDPC码与MMSE均衡，以评估这种实际的NOMA-OTFS系统的链路级性能。将所提出的NOMA-OTFS系统的系统级和链路级性能与基准OMA-OTFS、OMA-OFDM和NOMA-OFDM方案进行比较。从系统级性能评估中，我们有趣地观察到NOMA-OTFS提供比OMA-OTFS更高的SE总和。当与NOMA-OFDM相比时，我们发现NOMA-OTFS的中断SE以平均SE降低为代价得到改善。而链路级结果表明，开发的基于CWIC的NOMA-OTFS接收机在块出错率（BLER）、有效吞吐量和吞吐量方面明显优于NOMA-OFDM。
2020-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
Online Power Allocation at Energy Harvesting Transmitter for Multiple Receivers with and without Individual Rate Constraints for OMA and NOMA Transmissions
在本文中，我们提出了一个在线的功率分配方案，以最大化的时间平均和速率的多个下行链路接收机与能量收集发射机。发射机采用非正交多址（NOMA）和/或正交多址（OMA）来向多个用户发送数据。此外，我们考虑的情况下，每个单独的用户有一个服务质量约束其所需的瞬时速率。利用李雅普诺夫优化技术，得到了在给定时隙内，不同用户的总发射功率和功率分配的决策。所提出的方案不需要任何信道状态和收获能量的统计信息。所提出的功率分配方案需要基于小复杂度的功率分配决策。因此，所提出的方案可以提供实时的的解决方案，并且更适合于系统状态参数（例如，信道状态、收获的能量等）快速变化的在线功率分配问题。所提出的方案的性能与仿真结果的帮助下证明。
2019-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
Comparative Performance Analysis of Different Hybrid NOMA Schemes
本文针对配对用户信道增益随机时变的问题，分析了FSIC、HSIC-NPA和HSIC-PA三种H-NOMA方案的性能，推导了其劣于传统OMA概率的闭式表达式及高SNR渐近结果，为下一代无线系统部署提供了理论基础。
2025-09-18 eess.SP
On the Optimal Power Allocation and User Pairing for Uplink Non-Orthogonal Multiple Access Networks
本文推导了上行非正交多址接入（NOMA）网络中的最优用户配对和功率分配。对于两个用户NOMA网络，找到了使总速率最大化的最优功率分配，同时确保NOMA用户的各个速率至少等于他们将利用正交多址接入（OMA）实现的速率。接下来，我们证明了在2K用户网络中并且当使用最优功率分配时，最优配对简化为将索引为k的用户与索引为2K-k+1的用户配对，即，将信道条件最好的用户与信道条件最差的用户配对，次好的用户与次差的用户配对，依此类推，最后，对两个以上用户的网络，解析地导出了相应的最优NOMA功率系数的表达式。有了这些表达式在手，我们的模拟结果验证了NOMA的优势OMA的总和率。
2021-04-20 eess.SP
How to Minimize the Weighted Sum AoI in Multi-Source Status Update Systems: OMA or NOMA?
East China Normal University（华东师范大学）
研究了多源状态更新通信系统中加权和平均信息年龄（AoI）的最小化问题。多个独立源在最大重传轮数的限制下以时隙方式向共同的目的节点发送更新分组。不同的多址接入方案，即，这里在块衰落多址信道（MAC）上利用正交多址（OMA）和非正交多址（NOMA）。约束马尔可夫决策过程（CMDP）的问题，制定来描述AoI最小化问题，考虑到这两种传输方案。利用拉格朗日方法将CMDP问题转化为无约束的马尔可夫决策过程（MDP）问题，并给出了相应的功率分配算法。另一方面，对于未知环境的情况下，两个在线的强化学习方法，同时考虑到多址方案，提出了实现接近最优的年龄性能。数值仿真验证了所提出的政策的加权和AoI相比，固定功率传输策略的改善，并说明NOMA是更有利的情况下，更大的数据包大小。
2022-05-20 cs.IT cs.LG eess.SP
Optimal Water-Filling Algorithm in Downlink Multi-Cluster NOMA Systems
功率域非正交多址接入（NOMA）技术的核心思想是利用叠加编码（SC）和连续干扰消除（SIC）技术（SC-SIC）相结合，在降低接收机复杂度的同时，减小误差传播。实际上，NOMA提出了一种低复杂度的方案，其中用户被分组到在隔离的资源块中操作的多个集群中，并且在每个集群内的用户之间执行SC-SIC。在本文中，我们提出了一个全局最优的联合内和簇间功率分配的任何任意用户分组，以最大限度地提高用户的和速率。在该算法中，我们利用我们以前的工作中得到的最优簇内功率分配的封闭形式。然后，通过将网络NOMA转化为一个等价的虚拟网络OMA，我们证明了基于快速注水算法的最优功率分配。有趣的是，我们观察到，每个NOMA集群作为一个虚拟的OMA用户，其有效的信道增益是在封闭的形式。而且，每个虚拟OMA用户需要最小功率来满足其真实复用用户的最小速率需求。在仿真结果中，我们评估了完全SC-SIC，NOMA和OMA之间的性能差距，在用户和速率，和中断概率。
2021-06-16 cs.IT eess.SP math.IT
Opportunistic NOMA for Uplink Short-Message Delivery with a Delay Constraint
本文研究了在有限功率预算下，利用用户功率控制的机会非正交多址接入（NOMA）模式在短消息传输中的应用。结果表明，机会NOMA模式，它可以发送多个数据包，每时隙，可以显着降低会话错误概率时，W个数据包将被发送在一个会话内组成的Ws时隙，其中Ws >= W和时隙长度是等同于数据包的长度，相比，正交多址接入（OMA），其中最多一个数据包可以在每个时隙中发送。由此，机会NOMA模式可以被视为用于上行链路传输的有吸引力的方法。我们推导出一个上界的会话错误概率作为一个封闭形式的表达式，也得到一个封闭形式的NOMA因子，显示机会NOMA的会话错误概率的OMA的最小可能的比率。仿真结果也证实了机会NOMA模式具有比OMA低得多的会话错误概率。
2020-02-20 cs.IT eess.SP math.IT
An Outage Probability Analysis of Full-Duplex NOMA in UAV Communications
由于无人机（UAV）预计将在第五代（5G）网络中发挥重要作用，解决UAV通信中的频谱稀缺问题仍然是一个紧迫的问题。在这方面，全双工非正交多址（FD-NOMA）无人机通信，以提高频谱利用率的可行性进行了研究。具体而言，封闭形式的中断概率表达式，提出了FD-NOMA，半双工非正交多址接入（HD-NOMA），和半双工正交多址接入（HD-OMA）计划在莱斯阴影衰落信道。广泛的分析表明，FD-NOMA的性能瓶颈是在下行无人机。此外，FD-NOMA表现出较低的中断概率在地面站（GS）和下行链路无人机比HD-NOMA和HD-OMA在低发射功率制度。在高发射功率状态下，FD-NOMA分别受到下行链路UAV和FD-GS处的残余SI和UAV间干扰的限制。阴影的影响也被证明会影响FD-NOMA和HD-OMA在下行链路无人机的可靠性。
2019-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Semi-Integrated-Sensing-and-Communication (Semi-ISaC): From OMA to NOMA
针对下一代蜂窝网络提出了半集成传感与通信（Semi-ISaC）的新概念。与现有技术相比，总带宽用于集成传感和通信（ISaC），所提出的半ISaC框架提供了更多的自由度，因为它允许一部分带宽专门用于无线通信或雷达检测，而其余部分则用于ISaC传输。为了提高带宽效率，我们研究了半ISaC网络从正交多址接入（OMA）到非正交多址接入（NOMA）的演进。首先，我们评估基于OMA的半ISaC网络的性能。对于通信信号，我们研究了中断概率（OP）和遍历率。对于雷达回波，我们刻画了各态历经的雷达估计信息率（REIR）。然后，我们研究了基于NOMA的Semi-ISaC网络的性能，包括通信信号的OP和遍历速率以及雷达回波的遍历REIR。OP的多样性增益和遍历REIR的高信噪比（SNR）斜率也被评估为见解。分析结果表明：1）在基于NOMA的Semi-ISaC场景下，近端用户的分集阶数等于Nakagami-m衰落信道的系数（m），而远端用户的分集阶数为零; 2）各态历经REIR的高信噪比斜率取决于雷达信号占空比与脉冲宽度的比值。仿真结果表明：1）Semi-ISaC比传统的ISaC具有更好的信道容量; 2）基于NOMA的Semi-ISaC比基于OMA的Semi-ISaC具有更好的信道容量。
2023-01-31 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Rate NOMA for Cellular IoT Networks
物联网（IoT）技术被设想为通过互连数十亿个传感器/设备来实现各种实时应用，这些传感器/设备被部署来观察一些随机的物理过程。这些物联网设备依赖于低功耗广域无线连接来传输其相关随机过程的状态更新，大多数情况下是固定的，但规模较小。蜂窝网络被视为向物联网设备提供可靠无线连接的自然候选者。然而，对这些大量设备的常规正交多址（OMA）预计会降低频谱效率。作为OMA的一种有前途的替代方案，蜂窝基站（BS）可以采用非正交多址（NOMA）来进行移动用户和IoT设备的上行链路传输。特别地，上行链路NOMA可以被配置为使得移动用户可以基于其信道条件来适配传输速率，而IoT设备以固定速率进行传输。对于这种设置，我们使用随机几何分析移动用户的遍历容量和物联网设备的平均本地延迟。我们的分析表明，当物联网设备的延迟约束严格时，上述NOMA配置可以为移动用户提供比OMA更好的遍历容量。此外，我们还表明，在相同的延迟约束下，NOMA可以支持比OMA更大的物联网设备的数据包大小。
2021-12-03 cs.IT eess.SP math.IT
On Energy Efficiency of Hybrid NOMA
本文提出一种用户可共享时隙的新型混合NOMA方案，通过优化功率分配得到速率最大化闭式解，证明高信噪比下其低功耗高速率的概率趋近于1，验证了该方案相较OMA的能效优势。
2024-11-04 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Backscatter Aided Uplink NOMA Roadside Sensor Communications under Channel Estimation Errors
提出了一种基于非正交多址接入（NOMA）的节能交替优化框架，用于超5G智能交通系统（ITS）的反向散射辅助无线供电上行链路传感器通信。具体而言，载波发射器（CE）的发射功率和反射系数的后向散射辅助路边传感器的信道不确定性优化的能量效率（EE）的最大化的网络。制定的问题是解决所提出的两阶段交替优化算法AOBWS（交替优化后向散射辅助无线供电传感器）。在第一阶段，AOBWS采用迭代算法，通过简化的封闭形式计算卡尔达诺的公式，以获得最佳CE发射功率。在第二阶段，AOBWS使用非迭代算法，提供了一个封闭形式的表达路边传感器的服务质量（QoS）和电路功率约束下的最佳反射系数的计算。以全局最优穷举搜索（ES）算法为基准.仿真结果表明，AOBWS算法可以达到接近最优的性能，具有很低的复杂度，这使得它适合于实际的实现。
2022-05-14 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) Aided Multi-User Networks: Interplay Between NOMA and RIS
本文重点研究了在采用正交多址（OMA）和非正交多址（NOMA）的多用户网络中可重构智能表面（RIS）的开发，重点研究了NOMA和RIS之间的相互作用。根据RIS反射系数在一次传输期间是否可以仅调整一次或多次，我们区分静态和动态RIS配置。特别地，RIS辅助单天线NOMA网络的容量区域的特征在于，并从信息理论的角度与OMA速率区域进行比较，揭示了动态RIS配置是实现容量的。然后，研究了RIS部署位置对不同多址接入方案性能的影响，发现非对称和对称部署策略分别适用于NOMA和OMA。此外，对于RIS辅助的多天线NOMA网络，基于波束形成器和基于簇的策略，提出了三种新的联合有源和无源波束形成器设计。最后，突出了RIS-NOMA网络的开放研究问题。
2021-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization for Movable Antenna Enabled Uplink NOMA
本文针对支持可移动天线的上行链路NOMA系统，通过联合优化天线位置、解码顺序与功率控制最大化用户和速率，将非凸问题拆分为两个子问题分别求解，实验验证其相比固定天线及OMA系统可显著提升和速率。
2024-08-13 eess.SP
Performance Analysis of Uplink NOMA-Relevant Strategy Under Statistical Delay QoS Constraints
一种新的多址接入（MA）策略，称为非正交多址接入相关（NOMA-R），允许在增加所有单独速率时选择NOMA，即，这对于强（较强）和弱（较弱）个人用户都是有益的。这封信提供了一个性能分析的NOMA-R策略在上行链路网络的统计延迟约束。给出了两用户网络中有效容量（EC）的封闭表达式，表明在NOMA-R下，强用户总是获得更高的EC。关于网络的和EC，NOMA-R有明显的增益，特别是在严格的延迟约束下。
2020-04-23 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Power Allocation in Uplink NOMA with Simultaneous Cache-Enabled D2D Communications
针对NOMA性能提升需求，提出集成上行链路NOMA与基于缓存的D2D通信的蜂窝系统模型，通过推导最优功率分配闭式解最大化系统和速率，仿真显示其性能优于其他NOMA与D2D的组合方案。
2024-12-01 cs.ET eess.SP
Queueing Theoretic Models for Multiuser MISO Content-Centric Networks with SDMA, NOMA, OMA and Rate-Splitting Downlink
多用户、多输入、单输出（MU-MISO）系统被证明是5G和6 G等下一代无线网络中不可或缺的。MISO系统的空间分集已经在这些无线系统中的物理层设计中被利用以提高容量。最近的几项研究利用了内容请求中的冗余以及MISO系统的空间多样性来进一步提高容量。结果表明，基于SDMA、NOMA、OMA和速率分割的MISO最大最小公平（MMF）波束形成方案可以用来提高内容传输速率。然而，在大多数这些研究的关键方面，如在下行链路和用户动态的延迟和用户动态一般被忽略。在这项工作中，我们研究了在MU-MISO内容中心网络（CCN）中，同步、波束成形和用户动态之间的相互作用如何影响下行链路的服务质量（用户体验的延迟）。我们提出了一种简单的理论模型，可以直接适用于MU-MISO CCN，以执行最佳的多组多播下行链路传输。我们表明，最近开发的简单组播队列（SISO）系统可以直接用于MU-MISO系统，它提供了优越的性能，由于其始终稳定的性质。此外，我们观察到，MMF波束成形方案加上CDMA可能对具有良好信道的用户相当不公平。因此，我们提出了一个改进的双缓存，解决了这个问题。我们还提供了理论分析的平均延迟所经历的用户在这样的MU-MISO CCN。
2022-05-08 cs.NI eess.SP
NOMA for Next-generation Massive IoT: Performance Potential and Technology Directions
尽管大规模物联网已经是5G的一个关键场景，主要依赖于继承自4G LTE的物理层解决方案，并主要使用正交多址（OMA），但在即将到来的6G系统中，物联网（IoT）的应用有望更加广泛。在6G物联网中，垂直行业的多样化服务将需要支持大量连接，这促使人们对如何提高系统的频谱效率进行基础研究。非正交多址接入（NOMA）是一种关键的实现技术。本文分下列两部分:1.在第一部分中，将使用有限块长度理论和多用户系统的分集阶数来说明NOMA相对于传统OMA的巨大潜力。NOMA优于OMA的优势对于依赖于不完美链路自适应的异步竞争式系统尤其明显，这通常被假定用于大规模物联网系统。为了逼近这些性能界限，文章的第二部分提出了6G海量物联网的几个有前景的技术方向，包括线性扩频、联合扩频调制、多用户信道编码和各种实用非协调传输技术、无小区操作等。从NOMA的角度来看。
2021-04-11 cs.IT eess.SP math.IT
Clustering and Power Optimization for NOMA Multi-Objective Problems
本文研究了上行多址接入（MA）传输，其中MA技术在非正交多址接入（NOMA）和正交多址接入（OMA）之间自适应地选择。两种类型的用户，即物联网（IoT）和增强型移动宽带（eMBB）共存，需要优化不同的指标，即IoT的能效（EE）和eMBB的频谱效率（SE）。针对NOMA和OMA，分别求解了以EE和SE的加权和最大为目标的多目标功率分配问题。基于最佳MA策略的识别，然后提出了一种聚类算法，以最大限度地提高每个簇的多目标度量以及NOMA使用。所提出的聚类，功率分配和MA选择算法优于其他聚类解决方案和非自适应MA技术。
2020-06-26 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid NOMA Assisted OFDMA Uplink Transmission
本文研究混合 NOMA 辅助 OFDMA 上行传输，从优化与统计两方面分析动态信道状态信息的影响，并提出功率中断概率和功率分集增益以量化其相对 OMA 的节能优势。
2024-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficiency Maximization in the Uplink Delta-OMA Networks
针对多 AP 上行 D-OMA 网络，本文联合优化子信道、功率及相邻子信道重叠比例，基于 Tchebycheff、单调优化与外多面体块逼近最大化能量效率，并验证其优于 NOMA 和 OFDMA。
2021-06-08 cs.IT eess.SP math.IT
On Optimizing the Power Allocation and the Decoding Order in Uplink Cooperative NOMA
在本文中，我们首次调查的动态功率分配和解码顺序在基站（BS）的两个用户的上行链路（UL）的合作非正交多址接入（C-NOMA）为基础的蜂窝网络。在这样做时，我们制定了一个联合优化问题，旨在最大化最小用户可达速率，这是一个非凸优化问题，很难直接解决。为了解决这个问题，提出了一种基于逐次凸逼近（SCA）的迭代算法。数值结果表明，该方案提供了优越的性能相比，传统的UL NOMA。此外，我们证明了在UL C-NOMA中，在BS处首先解码远NOMA用户提供了最佳性能。
2022-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Non-orthogonal Multiple Access for Multi-cell Indoor VLC
在这封信中，我们提出了一个非正交多址接入（NOMA）为基础的多小区室内可见光通信（VLC），其中小区边缘用户由多个小区联合服务的方案。与现有文献中的典型设计不同，该方案不涉及复域和直流偏置，使得设计简单可行，适合于室内VLC的实时的实现。符号出错率（SER）的建议NOMA方案进行了分析，使用分析和仿真结果，并与正交多址（OMA）。据观察，与OMA相比，所提出的NOMA的用户的平均SER略微下降。然而，小区边缘用户的SER与所提出的NOMA是显着改善与联合最大似然解码，并优于基于连续干扰消除的解码和OMA，与计算复杂性的折衷。
2021-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
BackCom Assisted Hybrid NOMA Uplink Transmission for Ambient IoT
本文提出了一种用于环境物联网的BackCom辅助H-NOMA上行传输方案，通过构建总功率最小化问题并开发BB和SCA算法实现性能与复杂度的权衡，验证了其相比OMA的性能增益。
2024-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Federated Learning With Gradient Compression in Uplink NOMA
联邦学习（FL）是一种新兴的机器学习技术，它从大量分布式设备中聚合模型属性。节能和隐私保护等几个独特的功能使FL成为功率受限和隐私敏感设备的非常有前途的学习方法。虽然分布式计算可以降低需要上传的信息量，但是FL中的模型更新仍然会遇到性能瓶颈，特别是对于通过无线连接的更新。在这项工作中，我们调查FL更新的性能与移动边缘设备连接到参数服务器（PS）与实际的无线链路，其中从用户到PS的上行链路更新具有非常有限的容量。与现有的工作不同，我们将非正交多址接入（NOMA）与梯度压缩技术结合应用于无线上行链路。仿真结果表明，我们提出的方案可以显着减少聚合延迟，同时达到类似的准确性。
2020-03-03 cs.NI eess.SP
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
Power Minimization for Multi-cell Uplink NOMA with Imperfect SIC
在本文中，我们研究了一个多小区上行链路非正交多址（NOMA）系统与不完美的连续干扰消除（SIC）。该优化问题的目标是在满足用户服务质量的约束条件下，最小化系统的总功耗。所考虑的问题首先转化为线性规划问题，提出了集中式和分布式的最优解。数值结果验证了所提出的解决方案的性能，并评估不完善的SIC对系统性能的影响。
2020-07-20 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis of Uplink IRS-Assisted NOMA under Nakagami-m Fading via Moments Matching
这封信研究了智能反射面（IRS）辅助的非正交多址（NOMA）的上行中断性能。我们考虑的一般情况下，所有用户都有直接和反射的链接，所有的链接进行Nakagami-m衰落。我们近似的接收功率的NOMA用户作为伽马随机变量通过矩匹配。这允许在干扰消除（IC）下的中断的易处理的表达式，同时在建模各种传播环境中是灵活的。我们的分析表明，在某些条件下，IRS的存在可能会降低性能的用户有主导线的视线（LOS）的基站（BS），而用户主导的非视线（NLOS）将始终受益于它。
2020-10-28 cs.IT eess.SP math.IT
