Delay Minimization for Hybrid BAC-NOMA Offloading in MEC Networks
针对多接入边缘计算的卸载服务优化问题，提出混合BAC-NOMA协议，通过转化非凸资源分配问题为凸问题并设计迭代算法最小化卸载时延，性能优于基准方案。
2024-09-14 cs.IT math.IT
STAR-RIS Assisted Downlink Active and Uplink Backscatter Communications with NOMA
提出STAR-RIS辅助的NOMA下行主动与上行反向散射通信框架，联合优化主动/被动波束成形与NOMA解码顺序，实现更高性能增益与灵活折衷。
2024-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Robust and Secure Communications in Intelligent Reflecting Surface Assisted NOMA networks
这封信调查安全传输的智能反射面（IRS）辅助非正交多址（NOMA）网络。考虑一个实际的窃听场景与不完善的信道状态信息的窃听者，我们提出了一个强大的波束形成方案，使用人工噪声，以保证安全的NOMA传输与IRS。提出了一种联合发射波束形成和IRS相移优化问题，以最小化发射功率。由于问题是非凸的，具有挑战性的解决，我们开发了一个有效的替代优化（AO）算法来获得稳定点的解决方案。仿真结果验证了鲁棒波束形成方案的安全性优势和自适应波束形成算法的有效性。
2020-09-01 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Downlink NOMA Systems: Key Techniques and Open Issues
本文介绍了下行非正交多址（NOMA）系统中资源分配（RA）的研究进展，重点介绍了用户配对（UP）和功率分配（PA）算法。前者利用用户间的信道增益差异进行用户配对，以获得较高的容量增益;后者为每个簇内的用户分配功率，以平衡系统吞吐量和用户公平性。此外，本文引入了集群公平性的概念，并提出了divideand-next-largest difference为基础的UP算法，以分配容量增益之间的NOMA集群在一个控制的方式。此外，在用户具有预定义的服务质量时，多输入多输出NOMA（MIMO-NOMA）和MIMO-OMA的性能进行了比较。仿真结果验证了NOMA相对于OMA的优越性。最后，文章为下行NOMA中RA的进一步研究提供了思路。
2017-12-30 cs.IT math.IT
Index Coded - NOMA in Vehicular Ad Hoc Networks
车载自组织网络中对多媒体业务的需求日益增长，导致了高频谱利用率和网络拥塞。非正交多址（NOMA）是一种很有前途的无线通信技术，可以有效地解决频谱效率问题。索引编码（IC）是一种提高频谱利用率的有效方法，其中发送方的目标是以最少的传输次数满足多个接收方的需求。通过结合这两种方法，在这项工作中，我们提出了一种新的技术，称为索引编码NOMA（IC-NOMA），我们应用NOMA技术的索引编码的数据，以减少传输的数量进一步。这项工作表明，IC-NOMA系统需要一个特定的设计索引码，以获得NOMA的优势。我们已经做了可行性分析所提出的方法在一个一般的情况下，并提出了一个索引码的设计，集成IC在NOMA的最佳效率。通过详细的分析研究，它被验证，所提出的传输系统提供了改进的频谱效率和功率节省相比，传统的IC系统。
2021-10-21 cs.IT math.IT
Exact BER Performance Analysis for Downlink NOMA Systems Over Nakagami-m Fading Channels
本文研究了下一代无线通信的一种新技术--非正交多址接入（NOMA）的性能。特别是，比特出错率（BER）性能的下行NOMA系统在Nakagami-m平坦衰落信道，提出。在各种条件和场景下，推导了考虑连续干扰消除（SIC）的下行NOMA系统的准确误码率。发送信号是随机产生的正交相移键控（QPSK）和两个NOMA系统被认为是两个用户和三个用户的系统。得到的BER表达式，然后用于评估两个不同的目标，实现公平性和最小化平均BER的最佳功率分配。这两个目标可以用于各种应用中，例如具有受限发射功率的卫星应用。数值结果和蒙特卡罗模拟完全匹配推导的BER分析结果，并提供了宝贵的洞察最佳功率分配的优势，显示了下行NOMA系统的全部潜力。
2019-08-04 cs.IT math.IT
NOMA in Distributed Antenna System for Max-Min Fairness and Max-Sum-Rate
分布式天线系统（DAS）已经部署了十多年。DAS在单小区和多小区环境中都具有容量优势，特别是对于小区边缘用户。在本文中，非正交多址接入（NOMA）建议在单小区DAS中，以最大限度地提高用户公平性和总速率。两种传输策略被认为是：NOMA与单一选择传输和NOMA与毯式传输。在双用户场景中，中心基站（BS）使用NOMA来服务两个用户，并且远程无线电单元（RRU）基于传输方案仅服务弱用户。从RRU发送的信号在两个用户侧不被认为是干扰。在一侧，来自RRU的信号用于检测所需的数据，而在另一侧，信号用于执行连续干扰消除（SIC）。当发射端已知瞬时信道增益信息（CGI）或信道分布信息（CDI）时，研究了最大-最小性能。对于每个用户的数据率，仅用CDI导出了上界的封闭形式的表达式。此外，当发送端的瞬时CGI已知时，研究了具有最小速率约束的和速率。结果表明，与其他方案相比，NOMA与毯式传输提供了最好的性能;传统的NOMA，传统的单一选择方案和联合传输（JT）NOMA。它还表明，在较小的发射功率，NOMA与单一选择传输给出了更好的性能比传统的NOMA。
2017-06-16 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access for 5G and Beyond
由高级多媒体应用（例如，超高清晰度视频、虚拟现实等），以及物联网（IoT）所需的用户接入需求的急剧增长，第五代（5G）网络在支持大规模异构数据业务方面面临挑战。非正交多址接入（NOMA）最近已经被提出用于第三代合作伙伴计划长期演进高级（3GPP-LTE-A），其构成了通过在同一正交资源块内容纳多个用户来解决5G网络中的上述挑战的有前景的技术。通过这样做，相对于传统的正交多址（OMA）技术，可以获得显著的带宽效率增强。这促使许多研究人员致力于这一领域的大量研究贡献。在此背景下，我们全面概述了功率域复用辅助NOMA的最新技术，重点关注NOMA的理论原理、多天线辅助NOMA设计、NOMA与协作传输之间的相互作用、NOMA的资源控制、NOMA与其他新兴潜在5G技术的共存以及与其他NOMA变体的比较。我们强调的主要优势，功率域复用NOMA相比，其他现有的NOMA技术。我们总结了NOMA现有研究贡献的挑战，并提供潜在的解决方案。最后，我们提供了一些NOMA系统的设计准则，并确定有前途的研究机会，为未来。
2018-08-01 cs.IT math.IT
Uplink and Downlink MIMO-NOMA with Simultaneous Triangularization
在本文中，我们考虑两个用户的功率域多输入多输出（MIMO）非正交多址（NOMA）系统的上行链路和下行链路预编码器的设计。我们提出了新的上行链路和下行链路的预编码和解码方案，通过分解成多个单输入单输出（SISO）-NOMA信道的用户的MIMO信道的同时三角化（ST）和低复杂度的自干扰消除在接收机处的接收机的MIMO-NOMA信道，降低解码复杂度。提出的ST MIMO-NOMA方案避免了发送端和接收端的信道反转，并充分利用了用户MIMO信道的零空间，有利于获得遍历的可达速率性能。我们的最大遍历可实现的速率区域的建议的上行链路和下行链路ST MIMO-NOMA方案的特征，并将它们与各自的上限，基线MIMO-NOMA预编码方案，和正交多址接入（OMA）。我们的研究结果表明，所提出的方案显着优于所考虑的基线MIMO-NOMA预编码方案和OMA，并有一个小的差距，以各自的上限为大多数信道条件和用户速率。此外，我们表明，一个混合方案，它执行建议的上行链路和下行链路ST MIMO-NOMA和单用户MIMO之间的分时，可以进一步提高性能。
2021-01-14 cs.IT math.IT
Cache-Aided Non-Orthogonal Multiple Access
在本文中，我们提出了一种新的联合缓存和非正交多址接入（NOMA）计划，以促进下一代蜂窝网络的高级下行链路传输。除了获得缓存和NOMA传输的传统优势之外，所提出的缓存辅助NOMA方案还利用缓存数据进行干扰消除，这对于单独的缓存和NOMA传输设计是不可能的。此外，由于缓存可以帮助减少残余干扰功率，因此在接收机处可以采用几种解码顺序，并且可以灵活地选择这些解码顺序以进行性能优化。我们的特点可达到的速率区域的缓存辅助NOMA和调查其好处，最大限度地减少所需的时间来完成视频文件传输。我们的仿真结果表明，相比于几个基线方案，所提出的缓存辅助NOMA方案显着扩展了下行链路传输的可达速率区域，这转化为大大减少文件传输时间。
2018-01-29 cs.IT math.IT
Polar-Coded Non-Orthogonal Multiple Access
非正交多址接入（NOMA）是解决第五代（5G）无线系统的高频谱效率和大规模连接需求的关键技术之一。为了有效地实现NOMA，我们提出了一个联合的设计框架相结合的极化编码和NOMA传输，深入挖掘用户之间的广义极化效应。在该极化编码NOMA（PC-NOMA）框架中，通过使用三级信道变换（即，用户$\to$信号$\to$比特划分）将原始NOMA信道分解为多个比特极化信道。具体而言，对于第一阶段的信道变换，我们设计了两种方案，即顺序用户划分（Sequential User Partition，简称ESTA）和并行用户划分（Parallel User Partition，简称PUP）。针对该算法，提出了一种联合逐次相消检测和译码方案，并提出了一种搜索算法来调度NOMA检测顺序，通过增强用户合成信道间的极化来提高系统性能。该调度策略采用了“最差优先”的思想，并利用极化原理对其理论性能进行了分析。对于PUP，利用相应的并行检测方案来减少延迟。在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下的误块率性能表明，由于极化编码和NOMA联合设计的优点，所提出的PC-NOMA方案的性能明显优于现有的Turbo编码NOMA方案。
2017-05-17 cs.IT math.IT
Performance Analysis of MR-NOMA with Arbitrary Number of Users and Symbol Rates
Khalifa University（哈利法大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文分析MR-NOMA在Nakagami-m信道下任意用户数和符号速率的BER性能，推导精确及近似表达式，并证明其通过符号持续时间分集优于传统SR-NOMA，同时优化功率分配以支持灵活用户配对和QoS需求。
2026-10-05 cs.IT math.IT
New Designs of Robust Uplink NOMA in Cognitive Radio Inspired Communications
本文针对认知无线电上行链路中次用户机会接入问题，提出HSIC-PA和FSIC-PA两种鲁棒NOMA方案，在不损害主用户可靠性的前提下服务次用户并避免中断概率错误平层。
2023-07-04 cs.IT math.IT
Secrecy Offloading Analysis of UAV-assisted NOMA-MEC Incorporating WPT in IoT Networks
本文研究了IoT网络中结合WPT的UAV辅助NOMA-MEC系统的保密数据卸载效率，提出UAV兼具计算平台与空中供电站双重角色以抵御窃听，并推导了Nakagami-m信道下SSCP的闭式表达式验证分析精确性。
2025-07-11 cs.IT math.IT
Developing NOMA to Next Generation Multiple Access (NGMA): Future Vision and Research Opportunities
非正交多址接入（NOMA）作为下一代多址接入（NGMA）家族的重要成员，已被公认为是第六代（6G）网络中最有前途的多址接入方案。本文重点介绍了NOMA在6G网络中的应用，重点提出了“一个基本原则加四个新”的概念。从基本的NOMA原理开始，连续干扰消除（SIC）的重要性就变得显而易见了。特别是，基于信道状态信息的SIC和基于服务质量的SIC的优点和缺点进行了讨论。然后，NOMA的应用，以满足新的6G性能要求，特别是大规模连接，进行了探索。此外，NOMA与新的物理层技术的集成被认为是，然后介绍了新的NOMA的应用场景向6G。最后，探讨了机器学习在NOMA网络中的应用，开启了机器学习赋能NGMA时代。
2022-05-11 cs.IT eess.SP math.IT
Noise-Domain Non-Orthogonal Multiple Access for Three Users
Bogazici University（博阿齐奇大学）；Koc University（科奇大学）；Turk Telekom（土耳其电信）；Tampere University（坦佩雷大学）
本文提出一种三用户噪声域非正交多址接入方案，利用相关性作为新维度，在莱斯信道下实现低功耗低复杂度的良好误码率性能，支持三用户同时通信，为可扩展多用户通信和物联网应用奠定基础。
2026-09-17 cs.IT math.IT
Enhanced User Grouping and Power Allocation for Hybrid mmWave MIMO-NOMA systems
非正交多址（NOMA）和毫米波（mmWave）是第五代（5G）移动网络及以后的两种关键使能技术。在本文中，我们认为上行链路通信的混合波束形成结构，并专注于提高频谱效率（SE）和能量效率（EE）的毫米波多输入多输出（MIMO）-NOMA系统与增强的用户分组和功率分配。利用毫米波信道的方向性特征，提出了一种基于初始凝聚嵌套（AGNES）的用户分组算法。应注意，由于涉及用户分组、波束选择和功率分配的相应问题的非线性规划性质，SE/EE的优化是一项具有挑战性的任务。我们的想法是将整体优化问题分解成一个混合整数问题，包括用户分组和波束选择，其次是一个连续的问题，涉及功率分配和数字波束成形设计。为了避免过高的复杂性的暴力搜索方法，我们提出了两个次优的低复杂度的用户分组和波束选择方案，直接AGNES（DIR-AGNES）计划和连续AGNES（SUC-AGNES）计划。我们还引入了二次变换（QT），将非凸功率分配优化问题转化为凸功率分配优化问题，使每个用户的最小所需数据率。通过迭代优化功率和数字波束形成来解决连续问题。大量的仿真结果表明，我们提出的毫米波NOMA设计优于传统的正交多址接入（OMA）的情况下，和国家的最先进的NOMA计划。
2020-10-21 cs.IT math.IT
Reconsidering Design of Multi-Antenna NOMA Systems with Limited Feedback
在本文中，我们提供了一个全面的解决方案的设计，性能分析和优化的多天线非正交多址（NOMA）系统的多用户下行链路通信下，一般有限的信道状态信息（CSI）反馈框架的频分双工模式。我们设计了一个通用的框架，包括用户聚类，联合功率和比特分配，CSI量化和反馈，信号叠加编码，发射波束形成，并在接收端的连续干扰消除。然后，我们进行数学上严格的性能分析所考虑的系统，并获得一个封闭形式的下限上的遍历速率的每个用户的发射功率，CSI量化精度和信道条件。为了开发NOMA系统中多天线技术的潜力，我们联合优化了两个关键参数，即，发射功率和分配给每个用户的反馈比特数，并提出低复杂度的封闭形式的解决方案。通过渐近分析，揭示了系统主要参数之间的相互作用及其对联合功率和反馈比特分配结果的影响，为系统设计提供了指导。最后，数值结果验证了我们的理论分析的正确性，并证明了所提出的算法的优势，最相关的国家的艺术。
2019-12-01 cs.IT 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
Short-Packet Downlink Transmission with Non-Orthogonal Multiple Access
本文将下行非正交多址接入技术引入短分组通信。NOMA在改善低延迟下行链路传输的正交多址接入（OMA）的公平性和频谱效率方面具有很大的潜力，因此对于新兴的物联网具有吸引力。我们考虑了一个两用户下行NOMA系统有限块长度的约束，其中的传输速率和功率分配进行了优化。为此，我们调查的传输速率，解码错误概率，和块长度测量的传输延迟之间的权衡。然后，一维搜索算法，提出了解决的挑战，主要是由于有限的块长度和连续干扰消除不保证的影响，可达速率。我们还分析了OMA的性能作为基准，充分展示NOMA的好处。我们的模拟结果表明，NOMA显着优于OMA在实现更高的有效吞吐量受到相同的有限块长度约束，或招致较低的延迟，以实现相同的有效吞吐量目标。有趣的是，我们进一步发现，与有限的块长度，NOMA相对于OMA的优势是更加突出的有效吞吐量目标时，在两个用户变得更加可比。
2018-06-10 cs.IT math.IT
Throughput Analysis and User Barring Design for Uplink NOMA-Enabled Random Access
由于能够在单个信道上容纳多个同时传输，非正交多址接入（NOMA）作为支持大规模机器类型通信（mMTC）的有吸引力的解决方案出现，所述mMTC面临大量设备竞争接入有限数量的共享无线电资源。在本文中，我们首先分析了基于NOMA的随机接入（RA），即NOMA-RA的吞吐量性能。我们发现，虽然增加NOMA-RA中的功率电平的数量导致最大吞吐量的进一步增益，但吞吐量增益的增长比线性增长慢。这是由于文献中已知的功率域NOMA中的较高功率主导特性。在本文中，我们首次明确量化了吞吐量增益。与我们的分析模型，我们验证了所提出的NOMA-RA方案的性能优势，通过比较基线多信道时隙ALOHA（MS ALOHA），有和没有捕获效应。尽管更高的功率优势效应，NOMA-RA的最大吞吐量与四个功率水平达到超过三倍的MS ALOHA。然而，我们的分析结果也揭示了负载对NOMA-RA吞吐量的敏感性。为了应对mMTC场景中潜在的突发业务，我们提出了一种实用的用户限制算法，通过自适应负载调节。该算法根据可观测的信道反馈估计当前负载，自适应地控制用户接入，以保持信道的最优负载，从而获得最大的吞吐量。当建议的用户限制算法应用，仿真表明，NOMA-RA的瞬时吞吐量始终保持接近最大吞吐量确认我们的负载调节的有效性。
2020-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
On Performance of FAS-aided Wireless Powered NOMA Communication Systems
本文研究FAS辅助的无线供电NOMA系统，推导了瑞利衰落下的中断概率解析表达式及高信噪比渐近结果，证明仅激活一个FAS端口即可显著优于传统天线系统。
2024-08-08 cs.IT eess.SP math.IT
On the Design of Secure Non-Orthogonal Multiple Access Systems
本文提出了一种新的设计非正交多址接入（NOMA）的保密考虑。我们专注于一个NOMA系统，其中一个发射机发送机密消息给多个用户在一个外部窃听者的存在。研究了解码顺序、传输速率和分配给每个用户的功率的最优设计。考虑到实际的被动窃听的情况下，窃听者的瞬时信道状态是未知的，我们采用的保密中断概率作为保密度量。我们首先考虑的问题，最小化的传输功率受到保密中断和服务质量的约束，并推导出封闭形式的解决方案，这个问题。然后，我们探讨了最大化的最小机密信息率的用户之间的秘密中断和发射功率约束的问题，并提供了一个迭代算法来解决这个问题。我们发现，在所研究的问题中的保密中断约束不改变NOMA的最佳解码顺序，和一个应该增加分配给用户的功率，其信道是相对较差的保密约束变得更加严格。最后，我们展示了NOMA的优势，在正交多址在研究问题的分析和数值。
2017-05-23 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
Error Performance Analysis of Multi-user Detection in Uplink-NOMA with Adaptive $\mathcal{M}$-QAM
本文对瑞利衰落信道下采用自适应正交平方幅度调制（QAM）的多用户上行NOMA系统进行了性能分析。受大规模物联网连接和每个节点正交资源不可用的影响，我们考虑了一种多址接入方案，其中具有单天线的多个用户通过相同的资源块向多天线基站发送数据。利用联合最大似然检测器（JMLD）结合分集路径的优点，得到了比特出错率（BER）上界的封闭表达式。不管用户的数量或调制的阶数，通过计算机模拟认可的分析结果揭示了MRC-JMLD检测器完全丢弃错误平层的能力。此外，仿真结果表明，MRC-JMLD明显优于其同行，并确保全分集阶数。
2022-04-28 cs.IT eess.SP 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
OTFS Signaling for Uplink NOMA of Heterogeneous Mobility Users
我们研究了编码的上行链路非正交多址接入（NOMA）配置，在该配置中，同信道用户组根据正交时频空间（OTFS）进行调制。我们利用OTFS的特点，实现NOMA频谱共享的延迟多普勒域之间的固定和移动用户。本文提出了一种基于连续干扰消除（SIC）原理的高效迭代Turbo接收机，以克服同信道干扰（CCI）。本文提出了两种Turbo码检测算法：线性最小均方误差正交近似消息传递（OAMP-LMMSE）和期望传播高斯近似消息传递（GAMP-EP）。交互式OAMP-LMMSE检测器和GAMP-EP检测器分别被分配用于固定和移动用户的接收。我们分析了我们提出的迭代SIC Turbo接收机的收敛性能，利用定制的外部信息传输（EXIT）图和简化相应的检测器算法，以进一步降低接收机的复杂度。我们提出的迭代SIC Turbo接收机表现出比现有接收机性能的改善和对不完美的SIC过程和信道状态信息的不确定性的鲁棒性。
2021-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
Signaling Design for MIMO-NOMA with Different Security Requirements
研究了两用户多输入多输出（MIMO）非正交多址（NOMA）网络中安全传输的信令设计问题。基站向所有用户广播多播数据，并且还集成附加服务、针对某些用户的单播数据以及防止窃听者的机密数据。我们将上述具有不同安全需求的MIMO-NOMA分为几种通信场景。每个场景中的相关问题都是非凸的。我们提出了一个统一的方法，称为功率分配方案，优化率方程对应的情况。该方法将安全MIMO-NOMA信道的优化问题分解为一组简单的问题，包括多播、点对点和窃听MIMO问题，对应于三种基本消息：多播、私有/单播和机密消息。然后，我们利用现有的解决方案来设计上述问题的信令，使消息传输具有高的安全性和可靠性。数值结果表明，所提出的协方差矩阵设计的安全MIMO-NOMA传输的有效性。在适用的情况下，所提出的方法也优于现有的解决方案。在没有组播消息的情况下，我们也将非凸问题转化为加权和速率（WSR）最大化问题，通过应用块连续最大化方法和推广的零对偶间隙。这两种方法各有其优点和局限性。功率分配是一个通用的工具，可以应用于MIMO-NOMA的任何组合的三个消息（组播，私人和机密），而WSR最大化显示更大的潜力，安全的MIMO-NOMA通信没有组播。在这种情况下，WSR最大化提供比功率分割方法稍好的速率。
2021-12-22 cs.IT eess.SP math.IT
Downlink and Uplink NOMA-ISAC with Signal Alignment
本文提出采用信号对齐技术的多输入多输出NOMA-ISAC框架，分析其上下行在不同设计下的感知速率、通信速率等性能及高SNR渐近特性，验证其较FDSAC的性能与速率域优势。
2024-07-15 cs.IT math.IT
Bipolar Almost Equiangular Tight Frames for NOMA Systems
非正交多址接入（NOMA）是多用户网络中越来越流行的概念。这是由于它在网络总吞吐量方面的优势。它在物联网（IoT）网络或5G网络等大型网络中变得尤为重要。已知的NOMA技术之一是DS-CDMA NOMA，其利用非正交编码方案来优化多用户网络的容量。等角紧帧（ETF）是该技术的最佳序列集（在容量意义上）。不幸的是，ETF仅限于非常特定的用户数量和序列长度对，这对实际系统造成了不期望的约束。在本文中，我们的目标是打破这些限制，提出替代家庭的非正交序列，一方面，具有类似的属性的ETF（因此，我们将它们称为几乎ETF），另一方面，没有这些限制的用户的数量和序列长度。我们的方法是从构建标准ETF的已知技术开始，并通过对构建AETF的技术进行轻微修改来扩展。在本文中，我们将集中在双极（+/-1值）和相对较短（长度为100）的序列，因为我们感兴趣的序列将在实际系统中的实用价值。
2022-08-28 cs.IT eess.SP math.IT
Improving Random Access with NOMA in mMTC XL-MIMO
针对拥挤mMTC XL-MIMO场景中的随机接入问题，提出结合NOMA与SUCRe-XL优势的NOMA-XL协议，通过子阵列级信号处理满足远场条件，减少接入尝试次数并提升平均总速率。
2023-04-07 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-IOS Aided NOMA Networks: Channel Model Approximation and Performance Analysis
同时发射和反射的智能全向表面（STAR-IOS）能够实现全覆盖的“智能无线电环境”。通过分割能量或改变STAR-IOS元件的活动数量，STAR-IOS为非正交多址（NOMA）系统提供了连续干扰消除（SIC）命令的高度灵活性。基于上述优点，本文研究了一种STAR-IOS辅助的下行NOMA网络，用户随机部署。首先，我们提出了三个易于处理的信道模型，分别为不同的应用场景，即中心极限模型，曲线拟合模型，和M倍卷积模型。更具体地说，中心极限模型适用于大尺寸STAR-IOS的场景，而曲线拟合模型则扩展到评估多小区网络。然而，这两个模型不能获得准确的多样性订单。因此，我们计算出的M倍卷积模型，以获得准确的多样性订单。我们考虑三个协议的STAR-IOS，即能量分裂（ES）协议，时间切换（TS）协议，和模式切换（MS）协议。基于ES协议，通过中心极限模型和曲线拟合模型，推导出NOMA用户对的中断概率解析表达式。基于三种STAR-IOS协议，利用M重卷积模型推导了NOMA用户的分集增益。分析结果表明，NOMA用户的分集增益等于STAR-IOS元素的活动数量。数值结果表明：1）在高信噪比区域，中心极限模型作为上限，而曲线拟合模型作为下限; 2）TS协议性能最好，但需要的时间块比其他协议多; 3）ES协议具有更高的分集增益，优于MS协议。
2021-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming Design for RIS-Empowered NOMA-ISAC Systems
本文针对RIS辅助的NOMA-ISAC系统，提出联合优化基站波束赋形、RIS反射系数和雷达接收滤波器的迭代算法，以在感知约束下最大化用户和速率，并通过仿真验证其优于基准算法。
2025-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser Diversity Gain from Superposition of Infinite Users over Block-Fading MAC
在上行链路块衰落多址接入信道（BF-MAC）中，利用多用户分集（MUD）的优点可以获得更高的系统吞吐量。在这封信中，与所有用户的速率约束，只有信道状态信息可在接收机假设，我们证明了非正交多址接入（NOMA）优于正交多址接入（OMA）通过利用MUD从多个用户的叠加。定量分析了有限用户情况下NOMA与OMA相比的多用户检测增益，并推导了无限用户叠加情况下NOMA多用户检测增益的封闭上界。数值结果表明，有限叠加用户可以很好地逼近无限用户叠加的潜在MUD增益，这表明有限叠加用户的多址接入方案可以在系统性能和解码复杂度之间提供良好的折衷。
2016-10-08 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
Deep Multi-Task Learning for Cooperative NOMA: System Design and Principles
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；University of Sydney（悉尼大学）；La Trobe University（拉筹伯大学）；CSIRO DATA61（澳大利亚联邦科学与工业研究组织数据61）
非正交多址接入（NOMA）技术被视为未来无线物联网（IoT）网络的一个有前途的组成部分，可以支持大规模连接，同时显著提高频谱效率。协作NOMA能够进一步提高恶劣信道条件下用户的通信可靠性。然而，传统的系统设计受到几个固有的限制，并且从比特出错率（BER）的角度来看没有被优化。在本文中，我们开发了一种新的深度合作NOMA方案，借鉴了深度学习（DL）的最新进展。我们开发了一种新的混合级联深度神经网络（DNN）架构，使得整个系统可以以整体的方式进行优化。在此基础上，构造了多个损失函数来量化BER性能，并提出了一种新的面向多任务的两阶段训练方法，以自监督的方式解决端到端训练问题。然后基于信息论分析了DNN每个模块的学习机制，为所提出的DNN架构及其相应的训练方法提供了见解。我们还适应所提出的计划，以处理训练和推理之间的功率分配（PA）不匹配，并将其与信道编码，以打击信号恶化。仿真结果验证了它的优势，在各种场景中的正交多址接入（OMA）和传统的合作NOMA方案。
2020-07-27 cs.IT cs.LG eess.SP
Power Allocation in Cache-Aided NOMA Systems: Optimization and Deep Reinforcement Learning Approaches
Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；Villanova University（维拉诺瓦大学）；Pusan National University（釜山大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）
这项工作利用了两个突出的技术在未来的通信网络，即缓存和非正交多址接入（NOMA）的优势。特别地，系统与瑞利衰落信道和缓存使能用户进行了分析。结果表明，缓存NOMA组合提供了一个新的机会，提高了缓存的效用以及NOMA的有效性。重要的是，这是不需要用户的合作，因此，避免了许多复杂的问题，如用户的隐私和安全，自私等，为了优化用户的服务质量，同时，确保用户之间的公平性，所有用户可以解码所需的信号的概率最大化。在NOMA中，多个消息的组合被发送到用户，并且通过为消息信号找到合适的功率分配来接近所定义的目标。为了解决功率分配问题，提出了两种新的方法。第一种是基于分治的方法，推导出了最优资源分配策略的封闭表达式，使得该方法简单而灵活。第二种是基于深度强化学习方法，允许所有用户共享全部带宽。最后，仿真结果证明了所提出的方法的有效性，并比较它们的性能。
2019-09-24 cs.IT cs.LG cs.NI
UAV Secure Downlink NOMA Transmissions: A Secure Users Oriented Perspective
提出了一种基于非正交多址接入的灵活无人机基站（UAV-BS）安全下行多用户传输方案。根据不同的服务需求，多个合法用户被分为安全需求用户（SU）和服务质量需求用户（QUs），而这些QUs可能充当内部窃听者，对SU的保密传输感到好奇。在这样的背景下，我们的目标是最大限度地提高可实现的最低保密率之间的SU通过联合优化的用户调度，功率分配和轨迹设计，受QoS要求的QU和移动性约束的无人机-BS。由于问题的非凸性，首先提出了一种有效的迭代算法，基于交替优化（AO）和逐次凸逼近（SCA）方法，并结合基于惩罚的算法来处理引入的二进制整数变量，以获得次优解.然后，利用优化问题的固有特性，提出了一种面向SU的低复杂度算法，该算法能够有效地降低计算复杂性，并能作为前一种迭代算法的合理初始解，以获得更好的性能.最后，我们提出的方案相比，传统的正交多址（OMA）的一个优越性进行了验证的数值模拟结果。
2020-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Pinching Antenna Systems Enabled NOMA Communications
Ministry of Education（教育部）；Beihang University（北京航空航天大学）；Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文研究了压紧天线系统与NOMA网络的整合，分析了LoS/NLoS信道中两节点的阻塞概率和等效数据率，探讨了压紧天线在不同传输模式下的系统吞吐量性能。
2026-10-16 cs.IT math.IT
Analysis and Optimization of RIS-Assisted Cell-Free Massive MIMO NOMA Systems
该研究针对RIS辅助的无蜂窝大规模MIMO NOMA系统，考虑非理想CSI和非理想串行干扰消除建模，推导SE闭式表达式，提出结合successive-QT算法与粒子群优化的联合优化框架，显著提升系统和SE。
2024-09-16 cs.IT eess.SP math.IT
Securing NOMA Networks by Exploiting Intelligent Reflecting Surface
研究了智能反射面（IRS）辅助非正交多址接入（NOMA）网络的安全增强问题，提出了一种分布式IRS支持的NOMA传输框架，在存在被动窃听者的情况下为用户提供安全服务。考虑到窃听者的瞬时信道状态信息（CSI）是在实践中具有挑战性的获取，我们使用保密中断概率（SOP）作为安全度量。在连续干扰消除（SIC）解码约束和SOP约束下，通过联合优化BS的发射波束形成和IRS的相移，最大化用户间的最小保密率。针对单天线基站的特殊情况，推导出了精确的闭合形式SOP表达式，并提出了一种基于环罚的逐次凸近似（SCA）算法来联合设计功率分配和相移。而对于更一般和具有挑战性的情况下，多天线BS，我们采用伯恩斯坦型不等式近似的SOP约束的确定性凸形式。为了进行，开发了一种有效的交替优化（AO）算法来解决所考虑的问题。数值结果验证了所提出的算法优于基线方案。特别是，发现了分布式IRS部署的两个有趣现象：1）只有当分布式IRS平均共享反射元件时，保密率才达到峰值; 2）由于IRS数量和每个IRS配备的反射元件之间的权衡，分布式IRS部署并不总是优于集中式IRS部署。
2021-04-15 cs.IT cs.SY eess.SY
IRS-Enabled Backscattering in a Downlink Non-Orthogonal Multiple Access System
启用智能反射表面（IRS）的反向散射通信可以由接入点（AP）启用，该接入点将其发射信号分成调制和未调制部分。这封信集成了非正交多址（NOMA）与这种方法，以创建一个两个用户的主系统和IRS数据的辅助系统。考虑到解码顺序，我们最大限度地提高最强的主用户的速率，通过联合优化IRS相移，功率分配（PS）的因素在AP，NOMA功率系数，同时保证服务质量（QoS）的弱用户和IRS数据在主系统和辅助系统，分别。由此产生的优化问题是非凸的。因此，我们将其分为三个部分，并开发了交替优化（AO）算法。其优点是，我们得出了封闭形式的解决方案的PS因子和NOMA功率系数在前两个部分。在第三部分中，我们利用半定松弛（SDR）和惩罚技术来处理单位模约束优化相移。该算法实现了相当大的增益（例如，40- 68%）。
2022-09-02 cs.IT eess.SP math.IT
An Analysis of Two-User Uplink Asynchronous Non-Orthogonal Multiple Access Systems
最近的研究已经数值地证明了异步非正交多址（ANOMA）相对于传统的同步非正交多址（NOMA）的可能的优点。ANOMA通过故意在不同用户的符号之间引入定时失配来使用过采样技术。针对一个两用户上行链路系统，第一次，我们分析证明，具有足够大的帧长的ANOMA可以始终优于NOMA的总吞吐量。为此，我们推导出表达式的总和吞吐量的ANOMA作为一个函数的信号噪声比（SNR），帧长度，和归一化的时序失配。基于推导出的表达式，我们发现，用户应该在全功率发送，以最大限度地提高总吞吐量。此外，当帧长趋于无穷大时，我们得到了最佳的定时失配。此外，我们全面研究了定时误差对ANOMA吞吐量性能的影响。两种类型的定时误差，即，考虑同步定时误差和协调定时误差。我们推导出这两种类型的定时误差所产生的吞吐量损失，并发现同步定时误差对吞吐量性能有更大的影响相比，协调定时误差。
2019-02-21 cs.IT math.IT
Min-max Decoding Error Probability Optimization in RIS-Aided Hybrid TDMA-NOMA Networks
本文研究RIS辅助的混合TDMA-NOMA网络，在有限块长机制下通过联合优化功率分配、波束成形、块长、RIS反射和用户配对，最小化最坏情况解码错误概率，提出SCA和SDR算法及匈牙利匹配方法，仿真验证了其优越性能。
2023-10-18 cs.IT cs.NI math.IT
Joint User Pairing and Beamforming Design of Multi-STAR-RISs-Aided NOMA in the Indoor Environment via Multi-Agent Reinforcement Learning
Kyung Hee University（庆熙大学）；Aalborg University（奥尔堡大学）
针对室内多STAR-RIS辅助NOMA系统的复杂优化难题，将MINLP问题分解为用户配对和波束成形子问题，分别用相关K-means聚类和MAPPO算法求解，以最大化移动用户总吞吐量。
2023-11-17 cs.AI cs.IT cs.NI
5G Wireless Network Slicing for eMBB, URLLC, and mMTC: A Communication-Theoretic View
5G无线技术的宏伟目标是支持三种具有巨大异构需求的通用服务：增强型移动宽带（eMBB），大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。服务异构性可以通过网络切片来适应，通过网络切片，每个服务被分配资源以提供性能保证和与其他服务的隔离。无线电接入网络（RAN）的切片通常借助于服务之间的正交资源分配来完成。这项工作研究了允许从一组eMBB、mMTC和URLLC设备到公共基站的上行链路通信中RAN资源的非正交共享的潜在优势。该方法被称为异构非正交多址接入（H-NOMA），在传统的NOMA技术，涉及用户具有同质的要求，因此可以通过一个标准的多址接入信道进行调查。这项研究设计了一个通信理论模型，占三个服务的异构要求和特点。引入可靠性分集的概念作为设计原理，其利用跨服务的不同可靠性要求以确保非正交RAN切片的性能保证。这项研究表明，H-NOMA可以导致，在某些制度中，在三个通用服务之间的性能权衡方面的显着收益相比，正交切片。
2018-08-01 cs.IT cs.NI math.IT
Active RIS-aided EH-NOMA Networks: A Deep Reinforcement Learning Approach
Anqing Normal University（安庆师范大学）；Dalian University of Technology（大连理工大学）；Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；Xiamen University（厦门大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Concordia University（康考迪亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
针对有源RIS辅助EH-NOMA下行系统，提出LSTM-DDPG级联深度强化学习方法，联合预测动态状态并优化RIS放大与相移矩阵，从而提升通信成功率。
2023-04-11 cs.AI cs.IT cs.LG
On Optimizing VLC Networks for Downlink Multi-User Transmission: A Survey
高数据率服务和应用的不断发展将很快需要使用未开发的、丰富的、不受管制的可见光频谱进行通信，以充分满足第五代（5G）移动技术的需求。射频（RF）网络被证明难以覆盖数据率服务的升级。可见光通信（VLC）已成为一种极具潜力的解决方案，可以替代或补充现有的RF网络，以支持预计的流量需求。尽管VLC网络具有丰富的优势，但VLC面临着许多挑战，必须在不久的将来解决这些挑战，以实现完全标准化并集成到未来的无线系统中。在这里，我们回顾了VLC网络领域的新兴研究，并提出了挑战，技术解决方案和未来工作预测。具体来说，我们首先回顾VLC信道容量的推导，讨论性能指标和相关变量;本文还讨论了VLC网络的优化问题，包括资源和功率分配技术、用户到接入点（AP）关联和AP到簇用户关联、AP协调技术、非正交多址（NOMA）VLC网络，同时使用可见光的能量收集和信息传输，以及VLC网络中的安全问题。最后，我们提出了几个开放的研究问题，以优化各种VLC网络的总和速率，公平性，能源效率，保密率，或收获的能量最大化。
2018-08-15 cs.IT math.IT
Efficient Sparse Code Multiple Access Decoder Based on Deterministic Message Passing Algorithm
稀疏码多址（SCMA）作为一种有效的非正交多址（NOMA）技术，在未来的无线通信中具有广阔的应用前景。与正交技术相比，SCMA具有更高的过载容忍度和更低的复杂度，因为它的稀疏性。本文在确定性消息传递算法（DMPA）的基础上，对SCMA译码算法进行了域变换和概率近似等简化。早期终止，自适应解码，和初始噪声降低也采用更快的收敛速度和更好的性能。数值结果表明，所提出的优化方法有利于解码复杂度和速度。此外，有效的硬件架构的基础上折叠和重定时的建议。文中还给出了VLSI实现方法。与国家的最先进的比较表明，所提出的解码器的延迟和吞吐量（多Gbps）的优势。
2018-03-31 cs.AR cs.IT eess.SP
Present and Future of Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered Communications
近年来，信号处理和通信社区见证了许多令人兴奋的通信技术的兴起。值得注意的示例包括替代波形、大规模多输入多输出（MIMO）信令、非正交多址（NOMA）、联合通信和感测、稀疏向量编码、索引调制等。6G无线网络将不可避免地需要重新思考无线通信系统和技术，特别是在物理层（PHY），考虑到随着具有不同应用的5G无线网络的发展，蜂窝行业达到了另一个重要的里程碑。在这个角度来看，本文旨在阐明新兴的概念，可重构智能表面（RIS）授权的通信到6G无线网络。软件定义的RIS可以有效地操纵它们的冲击信号，以提高某些关键性能指标。我们讨论了该领域的最新发展，并提出了有前途的候选人为未来的研究和发展。具体来说，我们把重点放在主动，发射器型，透射反射，和独立的RIS，通过讨论他们的优点和缺点相比，反射RIS设计。最后，我们还设想了一个最终的RIS架构，它能够动态地调整其操作模式，并引入了面向6G无线网络的RIS上的PHY切片的新概念。
2021-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Weighted Sum-Rate Maximization for Transmissive RIS Transmitter Enabled RSMA Networks
针对仅能获取部分CSI的透射式RIS发射机下行多用户RSMA网络，提出联合优化功率、RIS透射系数与用户公共速率的加权和速率最大化方案，采用基于SAA和WMMSE的BCD算法求解非凸问题，性能优于传统SDMA和NOMA方案。
2023-07-23 cs.IT eess.SP math.IT
A SER-based Device Selection Mechanism in Multi-bits Quantization Federated Learning
本文针对无线通信质量影响联邦学习性能的问题，提出基于误符号率的设备选择机制SER-DSM，结合NOMA、MMSE-SIC和多比特梯度量化，在容纳更多用户参与的同时保障学习性能。
2024-04-20 cs.AI cs.IT math.IT
