NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) in de context van 5G is een baanbrekende techniek die het mogelijk maakt dat meerdere apparaten dezelfde tijd-frequentiebronnen delen door hun signalen te laten overlappen, waardoor de spectrale efficiëntie aanzienlijk wordt vergroot en enorme connectiviteit wordt ondersteund. Het maakt gebruik van geavanceerde signaalverwerkingsmethoden zoals superpositiecodering en opeenvolgende interferentie-onderdrukking, waardoor het geschikt is voor lage latentie, betrouwbare communicatie en flexibele toewijzing van bronnen in diverse 5G-toepassingen.
Wat is Noma niet-orthogonale meervoudige toegang voor 5G?
Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) is een cruciaal concept in de context van 5G en daarbuiten. Het is een geavanceerde meervoudige toegangstechniek die is ontworpen om de efficiëntie en capaciteit van draadloze communicatiesystemen te verbeteren door meerdere gebruikers of apparaten dezelfde tijd-frequentiebronnen op een niet-orthogonale manier te laten delen.
Orthogonale versus niet-orthogonale toegang:
Traditionele technieken voor meervoudige toegang, zoals Time Division Multiple Access (TDMA) en Frequency Division Multiple Access (FDMA), maken gebruik van orthogonale toewijzing van bronnen, wat betekent dat aan elke gebruiker niet-overlappende tijd- of frequentieslots worden toegewezen. NOMA maakt het daarentegen mogelijk dat meerdere gebruikers gelijktijdig over dezelfde tijd- en frequentiebronnen zenden, waarbij hun signalen opzettelijk overlappen.
Multiplexing van vermogensdomeinen:
Het kernidee achter NOMA is multiplexing van het machtsdomein. In NOMA krijgen gebruikers verschillende vermogensniveaus toegewezen en worden hun signalen opzettelijk over elkaar heen gelegd. Dit betekent dat gebruikers met zwakkere signalen nog steeds gegevens kunnen verzenden in de aanwezigheid van sterkere signalen, wat leidt tot verbeterde spectrale efficiëntie.
Superpositiecodering en opeenvolgende interferentie-annulering (SIC):
NOMA maakt gebruik van geavanceerde signaalverwerkingstechnieken zoals superpositiecodering en opeenvolgende interferentie-annulering (SIC) bij de ontvanger. Superpositiecodering wordt gebruikt om de signalen van meerdere gebruikers te combineren, terwijl SIC de ontvanger in staat stelt het signaal van elke gebruiker iteratief te decoderen en te verwijderen, beginnend met de sterkste gebruiker en doorlopend naar de zwakste. Dit maakt een betrouwbare scheiding van de datastromen van de gebruikers mogelijk.
Voordelen voor 5G:
NOMA biedt verschillende voordelen die vooral relevant zijn voor 5G en verder:
- Verbeterde spectrale efficiëntie:Door meerdere gebruikers tegelijkertijd bronnen te laten delen, verhoogt NOMA de spectrale efficiëntie aanzienlijk, waardoor meer gegevens binnen dezelfde bandbreedte kunnen worden verzonden.
- Enorme connectiviteit:5G heeft tot doel massale machine-type communicatie (mMTC) voor IoT-toepassingen te ondersteunen. Het vermogen van NOMA om een groot aantal apparaten in hetzelfde bronblok te huisvesten, maakt het zeer geschikt voor mMTC-scenario’s.
- Lage latentie en betrouwbare communicatie:NOMA kan communicatie met lage latentie bieden en ultra-reliable communication (URLLC)-vereisten in 5G ondersteunen, die essentieel zijn voor toepassingen zoals autonome voertuigen en industriële automatisering.
- Flexibele toewijzing van middelen:NOMA’s dynamische toewijzing van middelen kan zich aanpassen aan verschillende gebruikersvereisten, waardoor het veelzijdig is voor diverse 5G-gebruiksscenario’s.
NOMA in de context van 5G is een baanbrekende techniek voor meervoudige toegang die afwijkt van traditionele orthogonale methoden, waardoor het gelijktijdig en efficiënt delen van bronnen tussen meerdere gebruikers mogelijk is. De implementatie ervan omvat power domain multiplexing en geavanceerde signaalverwerking en biedt aanzienlijke voordelen zoals verhoogde spectrale efficiëntie, ondersteuning voor enorme connectiviteit, lage latentie en aanpassingsvermogen aan verschillende 5G-toepassingen, waardoor het een belangrijke factor wordt voor de mogelijkheden van 5G-netwerken.