NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) nel contesto del 5G è una tecnica innovativa che consente a più dispositivi di condividere le stesse risorse tempo-frequenza consentendo ai loro segnali di sovrapporsi, aumentando significativamente l’efficienza spettrale e supportando una connettività massiccia. Impiega metodi avanzati di elaborazione del segnale come la codifica di sovrapposizione e la successiva cancellazione delle interferenze, rendendolo adatto per comunicazioni affidabili, a bassa latenza e allocazione flessibile delle risorse in diverse applicazioni 5G.
Cos’è l’accesso multiplo non ortogonale Noma per il 5G?
L’accesso multiplo non ortogonale (NOMA) è un concetto cruciale nel contesto del 5G e oltre. Si tratta di una tecnica avanzata di accesso multiplo progettata per migliorare l’efficienza e la capacità dei sistemi di comunicazione wireless consentendo a più utenti o dispositivi di condividere le stesse risorse tempo-frequenza in modo non ortogonale.
Accesso ortogonale e non ortogonale:
Le tradizionali tecniche di accesso multiplo, come Time Division Multiple Access (TDMA) e Frequency Division Multiple Access (FDMA), utilizzano l’allocazione ortogonale delle risorse, il che significa che a ciascun utente vengono assegnati intervalli di tempo o di frequenza non sovrapposti. Al contrario, NOMA consente a più utenti di trasmettere simultaneamente sulle stesse risorse di tempo e frequenza, con i loro segnali intenzionalmente sovrapposti.
Multiplexing nel dominio di potenza:
L’idea centrale alla base di NOMA è il multiplexing del dominio di potenza. In NOMA, agli utenti vengono assegnati diversi livelli di potenza e i loro segnali sono deliberatamente sovrapposti. Ciò significa che gli utenti con segnali più deboli possono comunque trasmettere dati in presenza di segnali più forti, con conseguente migliore efficienza spettrale.
Codificazione di sovrapposizione e cancellazione successiva delle interferenze (SIC):
NOMA impiega tecniche avanzate di elaborazione del segnale come la codifica di sovrapposizione e la successiva cancellazione delle interferenze (SIC) sul ricevitore. La codifica di sovrapposizione viene utilizzata per combinare i segnali di più utenti, mentre SIC consente al ricevitore di decodificare e rimuovere il segnale di ciascun utente in modo iterativo, iniziando dall’utente più forte e procedendo fino al più debole. Ciò consente una separazione affidabile dei flussi di dati degli utenti.
Vantaggi per il 5G:
NOMA offre numerosi vantaggi particolarmente rilevanti per il 5G e oltre:
- Efficienza spettrale migliorata: Consentendo a più utenti di condividere le risorse contemporaneamente, NOMA aumenta significativamente l’efficienza spettrale, consentendo la trasmissione di più dati all’interno della stessa larghezza di banda.
- Connettività massiva: 5G mira a supportare la comunicazione massiva di tipo macchina (mMTC) per le applicazioni IoT. La capacità di NOMA di ospitare un gran numero di dispositivi nello stesso blocco di risorse lo rende adatto agli scenari mMTC.
- Bassa latenza e comunicazione affidabile: NOMA può fornire comunicazioni a bassa latenza e supportare i requisiti di comunicazione ultra affidabile (URLLC) nel 5G, essenziali per applicazioni come veicoli autonomi e automazione industriale.
- Allocazione flessibile delle risorse: L’allocazione dinamica delle risorse di NOMA può adattarsi alle diverse esigenze degli utenti, rendendolo versatile per diversi casi d’uso del 5G.
NOMA nel contesto del 5G è una tecnica di accesso multiplo innovativa che si discosta dai tradizionali metodi ortogonali, consentendo la condivisione simultanea ed efficiente delle risorse tra più utenti. La sua implementazione prevede il multiplexing del dominio di potenza, l’elaborazione avanzata del segnale e offre vantaggi significativi come maggiore efficienza spettrale, supporto per connettività massiccia, bassa latenza e adattabilità a varie applicazioni 5G, rendendolo un abilitatore chiave per le funzionalità delle reti 5G.