Abstract
Non-orthogonal multiple access (NOMA) is a promising candidate for 5G networks. NOMA achieves superior spectral efficiency than conventional orthogonal multiple access (OMA), as in NOMA multiple users uses the same time and frequency resources. Multiple-input-multiple-output (MIMO) is one another promising technique that can enhance system performance. In this paper we present a spectral and energy efficient multiple antenna based NOMA scheme, known as spatially modulated NOMA. In the proposed scheme the cell edge users are multiplexed in spatial domain, which means the information to cell edge users is conveyed using the transmit antenna indices. In NOMA the performance of cell edge users are deeply effected as it treats signals of others as noise. The proposed scheme achieves superior spectral efficiency than the conventional NOMA. The number of decoding steps involved in decoding NOMA signal reduces by one as cell edge user is multiplexed in spatial domain. The proposed scheme is more energy efficient as compare to conventional NOMA. All of the three gains high spectral, energy efficiency and one step reduction in decoding comes at cost of multiple transmit antennas at base station.
비-직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access)는 5G 네트워크를 위한 유망한 후보 기술이다. NOMA는 여러 사용자가 동일한 시간과 주파수 자원을 사용하기 때문에 기존의 직교 다중 접속 (OMA: Orthogonal Multiple Access) 기술보다 개선된 주파수 효율을 갖는다. Multiple-Input-multiple-output (MIMO)는 시스템 성능을 향상 시킬 수 있는 또 다른 유망한 기술이다. 본 논문에서 우리는 다중 안테나 기반의 NOMA기법의 주파수 및 에너지 효율을 다룬다. 제안된 기법에서 셀 외각 사용자는 공간 영역 (Spatial Domain)에서 다중화되고, 이것은 셀 외각 유저가 송신 안테나 인덱스를 이용하여 정보를 전송한다는 것을 의미한다. NOMA에서 셀외각 사용자의 성능은 다른 사용자의 신호로 부터 많은 영향을 받는데, 이때 다른 사용자의 신호는 잡음으로 작용한다. 제안된 기법은 기존의 NOMA에 비해 향상된 주파수 효율을 가진다. 셀 외각 사용자를 공간 영역에서 다중화함으로써 NOMA 신호의 복호 단계를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, 제안된 기법은 기존의 NOMA 보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는다. 주파수 및 에너지 효율, 복호 과정의 간소화는 기지국(Base Station)에서 다중 송신 안테나를 사용함으로 인해 얻게 된다.
