多址接入技术非正交多址NOMA
每一代通信系统有自己独特的多址接入技术。多址接入技术的目的是让多个用户能同时接入基站，享受基站提供的通信服务，保证各个用户之间的信号不会互相干扰。
第一代移动通信系统（1G）主要采用频分多址接入方式（FDMA），第二代移动通信系统（2G）主要采用时分多址接入方式（TDMA），第三代移动通信系统（3G）主要采用码分多址接入方式（CDMA），第四代通信系统（4G）主要采用正交频分复用多址接入方式（OFDMA），而非正交多址接入方式（NOMA）是下一代移动通信系统（5G）一个热门的技术。下面从第一代移动通信系统开始介绍每一代移动通信系统所采用的多址接入方式。
频分多址 FDMA
频分多址，即FrequencyDivision Multiple Access，FDMA。顾名思义，频分多址利用不同的频带来区分用户，即用户的数据在不同的频带上传输，而从避免用户间信号的相互干扰。
第一代移动通信系统采用FDMA作为多址方式。FDMA的原理如下图所示，其中User1，User2，User3，User4，User5和User6分别在频点f1，f2，f3，f4，f5和f6上传输数据。各个频点之间有相应的保护频带，保证每个用户的信号不被其他用户干扰。
时分多址 TDMA
时分多址，即Time DivisionMultiple Access，TDMA。顾名思义，时分多址利用不同的时隙来区分用户，即用户的数据在不同的时隙上传输，从而避免用户间信号的相互干扰。
第二代移动通系统主要采用TDMA作为多址方式。TDMA的原理如下图所示，其中User1，User2，User3，User4，User5和User6分别在时隙t1，t2，t3，t4，t5和t6上传输数据。各个时隙的时间不会相互重叠，保证每个用户的信号不被其他用户干扰。
码分多址 CDMA
码分多址，即Code DivisionMultiple Access，CDMA。顾名思义，码分多址利用不同的码字来区分用户，即用户的数据用不用的码字进行加扰，从而避免用户间信号的相互干扰。
国耗技 ２００２年第２期 网络与通信 Ｅ 、 ｆ）ＲＫ＆ＣＯＭＭＵＮ ＣＡ１ １０Ｎ
文章编号：１００１—８９３Ｘ（２００２）０２—０１０５—０６
移动通信中的空分多址技术
俄广西 龚耀寰
（电子科技大学电子工程学院，四川成都６１００５４）
摘要：在信息时代，人们对通信业务的需求不断增加，这对通信技术提出了更高的要求，空分多址
（ＳＤＭＡ）技术由于其在提高系统容量和频谱利用率方面的独特优势而引起了人们的广泛关注：本文
从基本概念、信道模型、系统实现和对通信系统的性能改善等几个方面对空分多址技术进行了较为
全面的论述
关键词：移动通信；空分多址；固定多波束切换；自适应波束形成
中图分类号：Ｔ￣９２９．５ 文献标识码：Ａ
Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
Ｅ Ｇｕａｎｇ—ｘｉ，ＧＯＮＧ Ｙａｏ—ｈｕａｎ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｈｏｏｌ，ＵＥＳＴＣ，ｃｈｅｎ Ｉ］６１００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｉ￣ｆｆｏｍｍｔｉｏｎ ａｇｅ，ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｅ＇ｉｃｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ．ｓ０ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｓ ｒａｉｓｅｄ．Ｔｈｅ Ｓｐａｔｉａｌ—Ｄｉｖｉｓｉｏｎ—Ｍｕｌｔｉｐｌｅ—Ａｃｅｓｓｅ（ＳＤＭＡ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ｃａｌｌｓ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｂｒｏａｄｌｙ ｂｙ ｉｔｓ ｕｎｉｑｕｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎ
ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒｓ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙ ＳＤＭＡ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｒｏｍ ｓｕｃｈ ａｓｐｅｃｔｓ ａｓ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｃｅｐｔ，ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ，
非正交多址接入技术
一、多址技术的发展
对于蜂窝移动通信系统，多址接入技术具有重要作用，是一个系统信号的基础性传输方式。传统的正交多址方案，如用户在频率上分开的频分多址(FDMA)，用户在时间上分开的时分多址(TDMA)，用户通过正交的码道分开的码分多址(CDMA) 和用户通过正交的子载波的正交频分多址接入(OFDMA).
在3G系统中采用了非正交技术----直接序列码分多址
(DS-CDMA)技术。由于直接序列码分多址技术的非正交特性，系统需要采用快速功率控制(FTPC) 来解决手机和小区之间的远近问题。
在4G系统中采用正交频分多址(OFDM)技术，OFDM不但可以克服多径干扰问题，而且和MIMO技术结合应用，可以极大地提高系统速率。
由于多用户正交，手机和小区之间就不存在远近问题，系统将不再需要快速功率控制，转而采用自适应编码(AMC)的方法来实现链路自适应。但是，传统的正交多路接入技术由于较低的频谱利用率，不能满足5G的性能。
5G不仅要大幅度提升系统的频谱效率，而且还要具备支持海量设备连接的能力，此外，在简化系统设计及信令流程方面也提出了很高的要求，这些都将对现有的正交多址技术形成严峻挑战。非正交多址技术(NOMA)的提出，改变了原来在功率域由单一用户独占资源的策略，提出功率也可以由多个用户共享的思路，在接收端系统可以采用干扰消除技术将不同用户区分开来。
二、非正交多址接入技术的特点
NOMA实现的是重新应用3G时代的非正交多用户复用原理，并使其融合到现在的OFDM技术之中。从2G、3G到4G，多用户复用多址技术主要集中于对时域、频域、码域的研究，而NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度一功率域。新增的功率域可以利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。
要实现多用户在功率域的复用，需要在接收端加装一个串行干扰抵消(SIC) 模块，通过这一干扰消除器，加上信道编码，如低密度奇偶校验码(LDPC)等，就可以在接收端区分出不同用户的信号。
无线通信多址接入技术的研究 苏雨婷（大庆油田信息技术公司西苑分公司，黑龙江省大庆市１６３５１１） 【摘 要】多址接入方案允许多个移动用户同时共享有限的无线频谱。好的频谱共享方案能够通过为多个用户分配有效的带宽来获得高的系 统容量。对于高质量的通信，这一点必须做到，并且必须保证不会导致系统性能的降低。 【关键词】无线；通信ｉＦＤＭＡ 【中图分类号】ＴＮ９２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号］１００６—４２２２（２０１５）０８—０１０３一Ｏ１ 引言 在无线通信系统中，可以让用户在给基站发送信息的同 时接收来自基站的信息。例如，在传统的电话系统中，听和说 可能是同时进行的．这种情况通常为双工通信。双工通信的工 作方式在无线电话系统中通常也是需要的。使用频域技术或 者时域技术可以实现双工通信。频分双工（ＦＤＤ）是指为每一 个用户提供了两个确定的频率波段。前向波段用做基站到移 动台的信息传输．而反向波段用做从移动台到基站的信息传 输。在ＦＤＤ中。任何双工信道实际上都是有两个简单的信道 组成的 用户单元和基站使用各自的双工器，完成同时在双工 信道上进行的无线发射和接收。 １多址接入技术 频分多址（ＦＤＭＡ）、时分多址（ＴＤＭＡ）和码分多址（ＣＤ． ＭＡ）是无线通信系统中共享有效带宽的三种主要的多址接入 技术。依据分配给用户的有效带宽的大小。可以把这些技术分 为窄带系统和宽带系统。通常把多址接入系统的双工技术和 特定的多址接入方式一起描述 １．１窄带系统 术语“窄带”指单个信道的带宽同所期望的信道相干带宽 相近。在一个窄带多址系统中。有效的无线频谱被划分为许多 窄带信道。信道通常按ＦＤＤ双工方式运行。为了把在每个信 道上的前向和反向链路之间的干扰减到最小，应选择在可用 频谱范围内的最大频率问题．同时满足能够在每一个用户单 元中使用便宜的双工器和普通的天线。在窄带ＦＤＭＡ中。为每 个用户分配一个未被临近地区其他用户占用的特定信道；并 且如果采用ＦＤＤ双工方式．则这个系统就称为ＦＤＭＡ／ＦＤＤ 另一方面．窄带ＴＤＭＡ允许多个用户共享同一信道，但是在信 道上的一个周期中为每一个用户分配唯一的时隙．因此能够 在一个信道上分开这些用户。对于窄带ＴＤＭＡ系统，分配的信 道通常使用ＦＤＤ技术或ＴＤＤ技术．并且每一个共享的信道 都使用ＴＤＭＡ方式。这样的系统中称为ＴＤＭＡ／ＦＤＤ接入系统 或者ＴＤＤ接入系统。 １．２宽带系统 在宽带系统中，一个信道的发射带框要比这个信号道的 相干带宽宽的很多。因此，宽带系统中信道的多径衰落并不会 严重影响接收信号．并且频率选择衰落仅仅发生在信号带宽 的一小部分中。在宽带多址系统中．允许多个用户在同一信道 上发射信号。ＴＤＭＡ系统在同一信道上给许多发射机分配时 隙．并且仅允许一个发射机在某一时隙占用信道：而扩频ＣＤ． ＭＡ系统允许所有发射机在同一时间占用信道。ＴＤＭＡ和 ＣＤＭＡ系统都可以使用ＦＤＤ或ＴＤＤ双工方式 除了ＦＤＭＡ、 ＴＤＭＡ和ＣＤＭＡ。还有两种多址接入技术用于无线通信．他们 分别是分组无线电（ＦＲ）和空分多址（ＳＤＭＡ）。 ２频分多址（ＦＤＭＡ） 频分多址为每一个用户分配了特定信道。系统给每一个 用户分配一个唯一的频段或信道。这些信道按要求分配给请 求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一 频段。在ＦＤＤ系统中，分配给用户一个信道，即一对频段；一 个频段用做前向信道。而另一个用做反向信道。ＦＤＭＡ的特点 如下： （１）ＦＤＭＡ的信道载波每次只能传送一个电话。 （２）如果一个已经分配的ＦＤＭＡ的信道没有使用．那么它 就处于空闲状态．但是不能由其他用户用来增加或共享系统 能量。本质上这是一种资源浪费。 （３）在分配好语音信道后，基站和移动台就会同时连续不 断地发射。 （４）ＦＤＭＡ的信道带宽相对较窄（ＡＭＰＳ系统使用３０ｋＨｚ 的信道带宽），通常每一个信道仅支持每个载波一条线路。也 就是说，ＦＤＭＡ系统通常是窄带系统。 （５）窄带信号的符号持续时间与平均时延扩展相比是很 大的。这意味着符号间干扰较低，因此在ＦＤＭＡ窄带系统中几 乎不需要或根本不需要均衡。 （６）与ＦＤＭＡ系统相比，ＦＤＭＡ移动系统要简单得多。尽 管ＴＤＭＡ采用了改进的数字信号处理技术。 （７）ＦＤＭＡ是一种不问断发送模式，因此相对于ＴＤＭＡ而 言．它需要较少的比特来满足系统开销。 （８）ＦＤＭＡ系统相对于ＴＤＭＡ系统有更高的小区站点系统 开销．原因在于ＦＤＭＡ系统的每载波仅仅支持一个信道。以及 它需要使用昂贵的带通滤波器来消除基站的杂散辐射。 （９）由于发射机和接收机同时工作，所以ＦＤＭＡ移动单元 要使用双工器。这就增加了ＦＤＭＡ用户单元和基站的费用。 ３结束语 在一个ＦＤＭＡ系统中．许多信道在一个基站中共享同一 天线。功率放大器或功率合成器当工作在最大功率或接近最 大功率时时非线性的。这种非线性导致了频域的信号扩展。并 产生了交调（ＩＭ）频率。ＩＭＳ是不希望得到的ＲＦ辐射。它在 ＦＤＭＡ系统中能干扰其他信道。频谱的扩展导致了对相邻信 道的干扰。交调将产生不希望得到的谐波。产生在移动无线波 段以外的谐波会干扰邻近频段的服务．而那些存在波段内的 谐波会干扰移动通信系统内的其他用户。 参考文献 【１】赵立晰，周正，等．超宽带信号的时频分析．高技术通讯，２００６ 收稿日期：２０１５—４—２
