5G NOMA為什么好呢？

2023-01-29 14:12 作者:余網(wǎng)優(yōu)化 0人讀過(guò) | 我要投稿

5G使用了新的波形、先進(jìn)的信道編碼方案、新的幀結(jié)構(gòu)，所以可以使用新的MA方案?，F(xiàn)在的問(wèn)題是如何評(píng)估NOMA確實(shí)更先進(jìn)？

為了評(píng)估新的MA方案，并將其與Release 13中的現(xiàn)有MA方案進(jìn)行比較，應(yīng)考慮以下流程。

步驟1：通過(guò)典型靜態(tài)場(chǎng)景的鏈路級(jí)（LL：link-level）評(píng)估，了解和比較不同的新MA方案。

LL中的靜態(tài)評(píng)估可以更好地理解不同MA方案之間的比較。SNR-BLER或SNR吞吐量曲線可以以更直觀的方式顯示物理層傳輸?shù)幕灸芰?，捕獲收發(fā)器設(shè)計(jì)中的特征。

這種比較的結(jié)果可用于不同MA方案的初始向下選擇。此外，LL評(píng)估可以高精度地反映實(shí)際信道估計(jì)等許多非理想因素的影響。

步驟2：建模和校準(zhǔn)鏈路抽象，作為從LL到系統(tǒng)級(jí)（SL：system level）的映射。

鏈路到系統(tǒng)映射的正確性對(duì)SL評(píng)估的正確性非常重要。當(dāng)考慮非正交MA方案時(shí)，無(wú)法再在單個(gè)用戶的基礎(chǔ)上進(jìn)行鏈接到系統(tǒng)的映射。相反，應(yīng)考慮非正交設(shè)計(jì)中的疊加特性。

步驟3：通過(guò)SL模擬評(píng)估不同場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)性能。

SL評(píng)估應(yīng)全面了解不同5G使用場(chǎng)景中使用的候選MA方案的網(wǎng)絡(luò)性能，如eMBB、mMTC和URLLC。SL評(píng)估與系統(tǒng)建模有很好的聯(lián)系，主要反映了不同MA方案在處理流量、信道條件以及小區(qū)間干擾的變化和不確定性方面的能力。

評(píng)價(jià)指標(biāo)

5G MA方案需要為eMBB、mMTC和URLLC的性能改進(jìn)做出貢獻(xiàn)。TRP頻譜效率和第5百分位用戶頻譜效率是eMBB的兩個(gè)重要KPI，而連接密度和可靠性分別是mMTC和URLLC的重要KPI。LL評(píng)估應(yīng)定義適當(dāng)?shù)脑u(píng)估指標(biāo)，以反映MA方案在靜態(tài)模擬設(shè)置中對(duì)其中一些KPI的貢獻(xiàn)。

在上行鏈路（UL）中，超載能力是5G MA新提出的功能，用于提高連接密度和TRP頻譜效率。在功率域或混合碼和功率域中引入了非正交特征，以提高過(guò)載能力。特別是，過(guò)載因子被引入作為評(píng)估不同MA方案過(guò)載能力的重要參數(shù)，并與連接密度和TRP頻譜效率直接相關(guān)。因此，為UL的LL評(píng)估引入了以下評(píng)估指標(biāo)。

不同過(guò)載因素下給定BLER水平下的總吞吐量?vs?SNR。
給定用戶吞吐量下的最大過(guò)載因子?vs?SNR

在下行（DL）LL評(píng)估中，多路復(fù)用用戶的總吞吐量應(yīng)作為T(mén)RP頻譜效率的反映，而標(biāo)準(zhǔn)化用戶吞吐量可以反映給定靜態(tài)設(shè)置下的第5百分位用戶頻譜效率（第5百分位的用戶頻譜效率是指標(biāo)準(zhǔn)化用戶吞吐量的累積分布函數(shù)（CDF）的5%點(diǎn)。）。以下兩個(gè)指標(biāo)可用于評(píng)估。

歸一化用戶吞吐量總和（正交情況下按吞吐量歸一化）
一些用戶的最小吞吐量約束的總吞吐量。

SL評(píng)估應(yīng)用于比較不同使用場(chǎng)景系列和流量模型下的不同MA方案。

對(duì)于eMBB，TRP頻譜效率和第5百分位用戶頻譜效率可作為評(píng)估指標(biāo)。具體而言，需要將頻譜效率提高三倍，需要研究MA方案對(duì)頻譜效率提高的貢獻(xiàn)。此外，區(qū)域通信量、用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率和用戶面延遲也非常有趣，可以通過(guò)SL進(jìn)行評(píng)估。

對(duì)于mMTC，連接密度和設(shè)備電池壽命是重要的KPI。2020年的連接密度達(dá)到每平方公里100萬(wàn)臺(tái)設(shè)備，2020-2030年的要求可能會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。3GPP需要通過(guò)設(shè)計(jì)高連接效率的RAT來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，其中連接效率是以每TRP每單位頻率資源支持的UE數(shù)（#UE/TRP/MHz）來(lái)衡量的。此外，小數(shù)據(jù)包應(yīng)用在mMTC中占主導(dǎo)地位，因此，不頻繁的小數(shù)據(jù)包傳輸?shù)难舆t也值得研究。此外，應(yīng)測(cè)量和報(bào)告此類(lèi)傳輸中涉及的調(diào)度開(kāi)銷(xiāo)（CSI/CQI反饋、PDCCH等）。

表1總結(jié)了LL評(píng)估中建議的評(píng)估指標(biāo)，以及MA方案SL評(píng)估中每個(gè)使用場(chǎng)景系列的評(píng)估指標(biāo)。

LL評(píng)估受場(chǎng)景影響不大。差異主要體現(xiàn)在信道模型、帶寬和TBS上。但UL和DL參數(shù)設(shè)置應(yīng)該不同。

eMBB使用場(chǎng)景有多種部署場(chǎng)景，包括室內(nèi)、密集城市、一般城區(qū)、農(nóng)村、高速等。我們不需要同時(shí)對(duì)所有場(chǎng)景進(jìn)行評(píng)估，而是可以向下選擇一些優(yōu)先級(jí)較高的場(chǎng)景來(lái)開(kāi)始。建議以密集的城市和農(nóng)村為出發(fā)點(diǎn)，這在很大程度上可以看作是代表。

對(duì)于mMTC，可以使用大規(guī)模連接場(chǎng)景的城市覆蓋。為了研究5G是否可以實(shí)現(xiàn)高連接效率，定義的兩個(gè)選項(xiàng)中選擇一個(gè)更大的ISD（即1732m的ISD）。有了這樣的ISD值，也可以方便地與TR45.820中報(bào)道的NB-IoT研究進(jìn)行比較。

此外，需要確定mMTC應(yīng)用程序的流量模型以進(jìn)行評(píng)估。業(yè)務(wù)模型應(yīng)考慮未來(lái)趨勢(shì)。根據(jù)ITU對(duì)未來(lái)通信量的研究，預(yù)計(jì)每臺(tái)設(shè)備的M2M通信量將在從4G時(shí)代到5G時(shí)代的十年時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)幾十個(gè)數(shù)量級(jí)。

另一方面，需要為mMTC服務(wù)適當(dāng)假設(shè)系統(tǒng)帶寬。5G將在有限帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)廣泛的服務(wù)（eMBB、mMTC、URLLC等）。因此，3GPP需要以相對(duì)較小的帶寬作為mMTC的目標(biāo)，并為其他服務(wù)留出足夠的資源。

對(duì)于URLLC使用場(chǎng)景系列，具有延遲要求的可靠性是評(píng)估目標(biāo)。不同用例（例如，eHealth和V2X等）有不同的潛在需求。目前尚不清楚將使用哪個(gè)用例和場(chǎng)景進(jìn)行MA評(píng)估。

對(duì)于UL評(píng)估，可以在任何不同的過(guò)載因素和MCS方案下生成SNR與BLER曲線，如圖I-1所示（對(duì)于OMA，只需要考慮100%過(guò)載。）。注意，給定現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中用于小區(qū)間干擾管理的開(kāi)環(huán)功率控制方案，在同一資源上多路復(fù)用的所有UE的長(zhǎng)期平均信噪比大致相等。至少在提出新方案之前，我們可以將此假設(shè)用于UL評(píng)估。因此，上面提到的BLER與SNR曲線是所有用戶多路復(fù)用的平均曲線。