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“网络工程师”开始之前，还有几天。 在这方面，我们希望与您共享主题为“ Delta-OMA（D-OMA）：6G中的大规模多路访问的新方法”的材料的第一部分。 走吧
摘要 -提出了一种新的多址接入方法，即增量正交多址接入（D-OMA-正交正交多址接入），用于未来6G蜂窝网络中的大规模接入。 D-OMA基于使用NOMA群集的部分重叠子带的分布式大型协调非正交多址（NOMA）的概念。 就NOMA子带的各种重叠程度的吞吐量而言，证明了该方案的有效性。 D-OMA还可以用于在上行链路和下行链路的无线接入网络中提供增强的安全性。 还讨论了DOMA优化的实际实施问题和未解决的问题。
关键字 -5G（B5G）/ 6G，广泛的无线功能，协调的接收/传输，正交和非正交多路访问，带宽，无线安全性
1.简介蜂窝无线系统的每一代都以一种新的多址访问方法为特征。 特别是，第一代（1G）系统基于频分多址（FDMA），而第二，第三和第四代基于时分多址（TDMA） ，码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA）。 关于第五代（5G）蜂窝通信，尽管仍在进行许多开发和标准化工作，但是很明显，除了使用非常宽的频谱范围（高达60 GHz）和采用非正交方案之外，将没有革命性的多址技术。除了正交频分多址（OFDMA）[1]-[3]之外的多址（NOMA）。 由于高路径损耗和波束方向性要求，在5G无线电接口中采用更高的频段（例如毫米波（mm-wave）频段）会造成严重的传播问题。 在这里，接入点（AP）的超密集部署可以有所帮助，而这又需要分布式AP之间进行复杂的协调和协作，以最大程度地减少相邻小区重叠服务区引起的同信道干扰的影响。
尽管如此，5G有望提供三种主要的独特服务，即：增强型移动宽带通信（eMBB-增强型移动宽带通信），具有低延迟的超可靠通信和大规模通信机器类型（mMTC-大规模机器类型通信）[4 ]。 eMBB的目标是为操作模式提供更高的数据速率和更大的覆盖范围（与LTE相比），而超可靠的低延迟服务将为自动驾驶和健康监控设备等关键任务应用提供经过身份验证的服务。 mMTC的作用是在保证性能水平的情况下控制进出大量无线设备的数据流。
虽然5G蜂窝网络将在4G网络上进行许多显着改进，以提供更高的传输速度，减少延迟，增加系统可靠性和性能，减小终端设备的尺寸以及节能硬件和网络设计，但先进技术的出现将刺激其朝着5G蜂窝网络（B5G-超越5G）或所谓的第六代（6G）方向进一步发展。 6G蜂窝网络的主要目标可以概括如下：
- 互联网络：随着物联网（IoT）和mMTC服务的普及，每个无线设备将连接到一个或多个无线接入网络，该网络将由多个接入点（AP）或基站（BS）提供服务，而这些接入点又将与一个公共基站连接用于访问云服务（例如边缘计算和缓存服务）的云网络。 此类应用程序/服务的示例包括虚拟现实，自动驾驶，智能城市和智能网络的应用程序，工业控制和智能制造，监视和安全以及众多健康监控服务。 无线设备还将通过单结或多结连接具有对等连接。 此外，地面蜂窝系统将与机载（或非地面/空中/无人驾驶）移动BS / AP网络集成在一起。 因此，蜂窝系统的传统模型将不足以描述这些新系统。 此外，这些网络将是应用程序和内容网络，而不仅仅是数据网络。 因此，在网络规划和优化方面将需要新的方法。
- 在设备和网络级别上最小化能量：由于用户，机器，AP / BS和其他网络节点将需要使用高级信号处理方法并处理更多数据（例如，用于具有人工智能的应用程序和服务），因此功耗将显着增加。 此外，在毫米波和纳米波的频率下，无线电发射机（例如，功率放大器，模数转换器和数模转换器）中的能耗将需要降至最低。 随着接入点的超密集部署以及无线接入网络中外围计算/缓存服务器的广泛部署，这将迫切需要节能，充电，收集和网络节点之间交互的新概念。
- 有效利用频谱和/或扩展频谱：新的无线电（NR）5G将4G网络（0.6–6 GHz）的频率范围扩展到几个更高的频带（30–300 GHz [mmW]范围内的毫米波）和自由空间[FSO-自由空间光学]范围为200–385 THz）。 将需要开发用于无线接入和回程的新技术，以及这些新频段中的共存（在无执照频谱的情况下）。
2.未来无线网络的蜂窝架构一般而言，蜂窝网络架构的概念将不适用于未来的无线网络，尤其是在城市超密集无线接入场景中，在该场景中，使用多点传输和多点用户关联同时为多个无线设备提供服务（图1）。 从不同的BS / AP之间使用非常快的反馈通道，从终端设备的角度来看，整个网络看起来就像一个没有大量分布式多输入多输出（MIMO阵列）的分布式系统。 特别是，所有接入点将知道其附近的所有活动设备。 就像基于云的无线电接入网络（CRAN-云无线电接入网络）一样，AP可以被视为远程无线电头（RRH-远程无线电头）[5]。 通过协调传输或通过多路复用，每个设备都可以在RRH之上使用。 可以将这种无小区架构视为众所周知的协调接收/发送（CoMP）的通用版本，在该版本中，交互的AP共同为其覆盖区域内的所有设备（小区边界和小区中心的设备）提供服务。 这可以通过使用将资源分配给各种终端设备的非常快速的集中处理单元来实现，而数据处理可以像CRAN一样在所谓的基带单元池（BBU）中进行。 通过不同RRH之间的完全协调，可以在某些集中式或分布式优化方法中以最佳方式或几乎最佳方式执行干扰管理。
这种网络体系结构将必须连接数百万个设备（例如mMTC设备），而无需直接人工干预即可为其提供自动服务。 传统的正交多路访问（OMA）方案将是不够的，纯非正交多路访问（NOMA）方法将没有灵活性来支持具有不同服务要求的设备的无线连接[6]。 因此，在频谱资源有限的情况下，有必要为这些没有小区的网络开发一种多址/资源分配和干扰管理的新方法。 在下一部分中，我们提出一种在网络上进行大规模多路访问的新方法，该方法使用无单元6G网络体系结构来支持大规模无线连接。
3.三角正交多址访问（D-OMA）与OMA的原理相比，本节首先简要讨论了NOMA的基本原理。 然后讨论了在新的无蜂窝网络体系结构中大规模带内NOMA的潜在用途。 最后，讨论并评估了一种新的D-OMA方案。
A.OMA对NOMA
OMA已用于从1G到4G的蜂窝时代。 由于不同载波之间的正交性以及它们之间对带宽分离的较高要求，在4G网络中使用的正交频分多址（OFDMA）可能无法为下一代网络提供有效的解决方案。 因此，3GPP版本16（5G）标准最近采用了NOMA技术[7]。 通常，NOMA使用以下概念：在同一子带内的功率域中叠加许多信号，并在接收器侧使用连续干扰消除（SIC）来滤除不想要的干扰信号。 使用NOMA，每个单独的OMA子带可以同时服务于多个设备，在此过程中，大部分发射功率将提供给线路质量较低的设备（图2）。
特别是，在用于下行传输的NOMA集群的M设备/用户中，AP将发送x = PM m = 1√Pmsm，使得PM m = 1 Pm≤Pt，其中Pm是第m个NOMA分配的发射功率设备，sm是要发送到第m个设备的信号，Pt是分配给特定NOMA群集子带的最大功率预算。 然后，将第m个设备上的接收信号定义为ym = hmx + wm，其中hm是AP和第m个设备之间的复数信道增益，wm是加性高斯白噪声（AWGN）加上其他集群的干扰信号。 如果将特定群集内的设备信道增益按h1≤。，≤hM排序，则将向每个设备分配发射功率电平，因此P1≥。，≥PM。 在接收器端，来自具有较高接收功率的设备的干扰信号通过SIC操作消除，直到对所需信号进行解码为止。 因此，将某个大小为M的NOMA集群内的第m个设备上可达到的速度设置为
在哪里
其中，Im和Nm分别表示第m个设备的输入处的集群间干扰（ICI）和AWGN功率。 通常，每个子带将为一个NOMA集群服务。 特定群集中的设备将遭受两种类型的干扰，即NOMA内干扰（INI）由来自NOMA的残留未过滤干扰信号（由同一群集中的其他NOMA设备引起）引起，以及群集间干扰（ICI）通过使用以下干扰引起其他相邻群集的相同子带。 可以将NOMA群集的大小视为在多个因素之间达成折衷的设计参数，即：设备/用户的数据传输速率要求，NOMA接收器的复杂程度，NOMA群集的总功率预算以及NOMA设备对基于INI的错误传播的抵抗力，ICI和SIC
图 1：没有单元的6G网络架构。
图 2：NOMA概念用于为同一子带上的多个无线设备提供服务。第一部分结束。
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