К основному контенту

Как работает технология NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access)

Как работает технология NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access)

Беспроводная телефонная связь, которая стала доступной для десятков миллионов жителей развитых стран мира около 30-ти лет назад (сегодня - для миллиардов), и «преследующие» ее в последние 20 лет технологии передачи текстовой, графической, видео- и других видов информации по беспроводным каналам требуют все более высоких скоростей передачи цифровых данных.

И для того чтобы удовлетворить эти возрастающие требования в мире телекоммуникаций идет как постоянное совершенствование существующих аппаратных и программных решений связи, так и разработка новых технологий. Одна из инноваций последних лет - технология NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access - неортогональный множественный доступ), обнародованная полтора года назад китайской компанией DOCOMO Beijing Communications Laboratories - дочерним предприятием крупнейшего японского оператора мобильной связи NTT docomo.

Принцип действия NOMA состоит в одновременной передаче множества сигналов, отличающихся величинами мощностей, которые предварительно заданы для каждого абонента с тем, чтобы, получая суммарный сигнал (на одной и той же для всех пользователей частоте без какого-либо временного разделения), абонентское устройство могло выделить свой уровень мощности, в котором передача данных происходит именно для него. Для этого в передатчике базовой станции применяется так называемое «суперпозиционное кодирование», а в приемном модуле мобильного девайса - технология последовательного подавления помех SIC (Successive Interference Cancellation).



Рассмотрим работу NOMA на примере двух абонентов (см. схему в начале поста). С базовой станции одновременно (и на одной частоте) исходят два сигнала, отличающиеся уровнями мощности: для первого абонента этот уровень более сильный (Strong User – SU), по сравнению с сигналом для второго абонента (Weak User – WU). В мобильном девайсе пользователя SU из полученного суммарного сигнала вычитается сигнал WU, который воспринимается системой SIC как помеха, а полученная разность, являющаяся собственно полезным для пользователя SU сигналом, декодируется. В мобильнике же пользователя WU сильный сигнал, предназначенный для пользователя SU, распознается как шум, (без использования системы SIC), а «остаток» декодируется.

Одним из важнейших достоинств NOMA является высочайшее на сегодняшний день значение спектральной эффективности, недостижимое в распространенных в настоящее время технологиях множественного «ортогонального» доступа. Этот высокий показатель обусловлен одновременным обслуживанием нескольких пользователей в одном радиочастотном канале и использованием технологии SIC. К тому же, благодаря одновременному обслуживанию нескольких пользователей в одном канале обеспечивается снижение времени задержки в сети, поскольку пользователи не становятся в очередь для передачи данных, а могут передавать их в любые моменты времени параллельно с другими пользователями. При этом разработчики обещают обеспечить еще более высокую пропускную способность сетей, поддерживающих NOMA, использованием ее в «сотрудничестве» с MIMO и внедрением в миллиметровый диапазон длин волн.

Все указанные достоинства NOMA делают «новорожденную» технологию очень перспективной для сетей 5G, на что уже обратили внимание многие компании-производители оборудования беспроводной связи.

См. также:



Комментарии

ПОПУЛЯРНОЕ

Китайцы будут освещать город с помощью искусственных «лун» - идею украли у нас!

Первые системы на базе искусственного интеллекта для защиты от кибератак будущего

Бесплатная навигационная программа для яхт и катеров: что выбрать?

Как ищут дефекты и неоднородности в оптических кабелях (ВОЛС)?

Арсенида бора: когда новый дешевый материал для охлаждения микропроцессоров выйдет на рынок?