在過去20年中，隨著移動通訊技術飛速發展，技術標準不斷演進，***移動通訊技術(4g)以正交分頻多重進接接入技術(ofdma)為基礎，其資料業務傳輸速率達到每秒百兆甚至千兆位元，能夠在較大程度上滿足今後一段時期內寬頻移動通訊應用需求。然而，隨著智慧型終端普及應用及移動新業務需求持續增長，無線傳輸速率需求呈指數增長，無線通訊的傳輸速率將仍然難以滿足未來移動通訊的應用需求。imt-2020(5g) 推進組《5g願景與需求***》中提出，5g定位於頻譜效率更高、速率更快、容量更大的無線網路，其中頻譜效率相比4g需要提公升5～15倍。
在實現良好系統吞吐量的同時，為了保持接收的低成本，在4g中採用了正交多址接入技術。然而，面向5g頻譜效率提公升5~15倍的需求，業內提出採用新型多址接入復用方式，即非正交多址接入(noma)。在正交多址技術(oma)中，只能為乙個使用者分配單一的無線資源，例如按頻率分割或按時間分割，而noma方式可將乙個資源分配給多個使用者。在某些場景中，比如遠近效應場景和廣覆蓋多節點接入的場景，特別是上行密集場景，採用功率復用的非正交接入多址方式較傳統的正交接入有明顯的效能優勢，更適合未來系統的部署。目前已經有研究驗證了在城市地區採用noma的效果，並已證實，採用該方法可使無線接入巨集蜂窩的總吞吐量提高50%左右。非正交多址復用通過結合序列干擾消除或類最大似然解調才能取得容量極限，因此技術實現的難點在於是否能設計出低複雜度且有效的接收機演算法。
noma不同於傳統的正交傳輸，在傳送端採用非正交傳送，主動引入干擾資訊，在接收端通過序列干擾刪除技術實現正確解調。與正交傳輸相比，接收機複雜度有所提公升，但可以獲得更高的頻譜效率。非正交傳輸的基本思想是利用複雜的接收機設計來換取更高的頻譜效率，隨著晶元處理能力的增強，將使非正交傳輸技術在實際系統中的應用成為可能。
在noma中採用的關鍵技術：
1、序列干擾刪除(sic)
在傳送端，類似於cdma系統，引入干擾資訊可以獲得更高的頻譜效率，但是同樣也會遇到多址干擾(mai)的問題。關於消除多址干擾的問題，在研究第三代移動通訊系統的過程中已經取得很多成果，序列干擾刪除(sic)也是其中之一。noma在接收端採用sic接收機來實現多使用者檢測。序列干擾消除技術的基本思想是採用逐級消除干擾策略，在接收訊號中對使用者逐個進行判決，進行幅度恢復後，將該使用者訊號產生的多址干擾從接收訊號中減去，並對剩下的使用者再次進行判決，如此迴圈操作，直至消除所有的多址干擾。
2、功率復用
sic在接收端消除多址干擾(mai)，需要在接收訊號中對使用者進行判決來排出消除干擾的使用者的先後順序，而判決的依據就是使用者訊號功率大小。基站在傳送端會對不同的使用者分配不同的訊號功率，來獲取系統最大的效能增益，同時達到區分使用者的目的，這就是功率復用技術。功率復用技術在其他幾種傳統的多址方案沒有被充分利用，其不同於簡單的功率控制，而是由基站遵循相關的演算法來進行功率分配。
當然，noma技術的實現依然面臨一些難題。首先是非正交傳輸的接收機相當複雜，要設計出符合要求的sic接收機還有賴於訊號處理晶元技術的提高;其次，功率復用技術還不是很成熟，仍然有大量的工作要做。
國外關於noma的研究已經取得一些可喜的成果，日本ntt docomo公司早在2023年就開始了相關研究，並且已經提出了比較系統化的方案。在ntt docomo提出的5g構想中，各種蜂窩小區中將採用很多新技術(下圖)。例如，在使用800mhz頻帶及2ghz頻帶等的巨集蜂窩中採用noma的接入方式。以前只能為單一的無線資源(比如按頻率和時間分割的塊)分配乙個使用者，而noma方式可將乙個資源分配給多個使用者。該公司通過模擬，驗證了在城市地區採用noma的效果，並已證實，採用該方法可使無線接入巨集蜂窩的總吞吐量提高50%左右。而在國內，關於noma的研究還不是很多。
雖然關於5g的技術標準還沒有制定，noma在5g中能否被採用依然不得而知。但是，由於移動通訊系統發展到現在，頻譜資源已經很緊張，能夠很好地提高頻譜效率的noma技術也不愁沒有用武之地。
5G 非正交多址接入技術（NOMA）
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