Множественный доступ.

1. Множественный доступ 
     В системах беспроводной связи частым случаям является разрешить абоненту одновременно отправлять и получать информацию от базовой станции. Сотовая система делит любую данную область на ячейки, в которых мобильный блок в каждой ячейке связывается с базовой станцией. Основная цель проектирования сотовой системы заключается в том, чтобы иметь возможность увеличить пропускную способность канала, то есть обрабатывать столько вызовов насколько это возможно в данной полосе пропускания с достаточным уровнем качества обслуживания. Для этого и существует метод множественного доступа. Этот метод представляет из себя организацию совместного использования ограниченного физического ресурса многими каналами связи. Таким образом, это позволяет большому числу мобильных пользователей делить ограниченный спектр наиболее эффективным образом.Поскольку спектр ограничен,совместное использование необходимо для улучшения общей пропускной способности по географическому району.Эффективное применение методов множественного доступа и планирование частотно-временного ресурса может существенно увеличить спектральную эффективность системы.
     Методы множественного доступа можно условно разделить на две категории – OMA (OrthogonalMultipleAccess–ортогональный или квазиортогональныйметод множественного доступа) иNOMA (Non-Orthogonal Multiple Access – неортогональный метод множественного доступа).Ортогональные методы подразумевают распределение частотно-временного ресурса между каналами связи, используя сигналы на ортогональных несущих. Основным моментом является то, что методы основываются на принципе максимального исключениямежканальной интерференции(в идеальном случае – полного исключения), которая в свою очередь не позволяет достоверно демодулировать канальные символы. Однако, в процессе прохождения сигнала через канал распространения радиоволн может возникать неконтролируемая межканальная интерференция, которая допустима до тех пор, пока сигналы одних каналов незначительно увеличивают вероятность появления ошибок в других. В отличие от ОМА группа неортогональных методов NOMA основа для получения максимального выигрыша спектральной эффективности, используя способ контролируемой межканальной интерференции. Разделение пользовательских каналов приобработке сигнала происходит с помощью специальных алгоритмов компенсации межканальной помехи.
  
     Рисунок 1.1 – Классификация методов множественного доступа 
     1.1 Методы ортогонального (квазиортогонального) множественного доступа
    Ортогональные или квазиортогональные методы множественного доступа OMA основаны на принципе мультиплексирования каналов c исключением межканальной интерференции. Для таких систем канальные ресурсы ортогонально разделены по времени, частоте или кодовым доменам, и поэтому существует минимальная помеха между соседними каналами и делает обнаружение сигнала относительно простым. Однако OMA может поддерживать только ограниченное число пользователей из-за ограничений в количестве блоков ортогональных ресурсов, что ограничивает спектральную эффективнсость и емкость существующих сетей.
    К ортогональным методам множественного доступа относятся:
     1. FDMA (Frequency Division Multiple Access) - метод частотного разделения каналов). Основным ресурсом для каналов связи является частота.
     2. TDMA (Time Division Multiple Access) – метод временного разделения каналов. Основным ресурсом для каналов связи является время.
     3. CDMA (Code Division Multiple Access) – метод кодового разделения каналов. Каждому каналу выделяется сигнал из ансамбля ортогональных или квазиортогональных последовательностей. 
     4. OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) – ортогональное частотное разделение каналов. Каждому каналу выделяется участок частотно-временного ресурса в виде набора ортогональных поднесущих и временного слота с использованием OFDM-модуляции . 
     5. SDMA (Space Division Multiple Access) – пространственное разделение каналов. Формируется многолучевая диаграмма направленности и каждый луч направлен в сторону абонента с помощью адаптивной фазированной антенной решеткой (АФАР). 
     6. PDMA (Polarization Division Multiple Access) – поляризационное разделение каналов. Для разделения сигналов используется ортогональная поляризация, что позволяет использовать один частотно-временной ресурс. 
     7. WDM (Wavelength Division Multiplexing) – разделение каналов по длине волны, называемое также волновым мультиплексированием или спектральным уплотнением. Напоминает хорошо известное мультиплексирование с частотным разделением каналов, но только выполняемое в оптической среде передачи.
     Также в последнее время получил распространение еще один метод разделения каналов.WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов. Является разновидностью CDMA и его отличие заключается в том, что перед кодированием сигнала его сначала подвергают процедуре "расширения спектра". Эта процедура дает ряд преимуществ, главным из которых является повышенная помехоустойчивость.
     До настоящего времени в системах мобильной связи использовались первые четыре метода. В методе FDMA, каждому пользователю в канале связи выделяется своя полоса частот (частотный канал., Этот канал будет им доступ на протяжение всего времени, однако им запрещено выходить за отведенные им частотные границы иначе их сигнал будет оказывать влияние на соседние каналы. FDMAобычно используется в аналоговых системах связи.Основной недостаток метода FDMA (как и у WDM)– недостаточно эффективное использование полосы частот. 
     В TDMA вся полоса пропускания доступна пользователю, нотолько в течение конечного периода времени. В большинстве случаев доступная полоса пропускания делитсяв меньшем количестве каналов по сравнению с FDMA, и пользователям предоставляются временные интервалы во времякоторые у них есть вся пропускная способность канала в их распоряжении. TDMA обычно применяется для передачи цифровых сигналов, потому как именно им требуется широкая полоса пропускания, а ресурс по времени может быть ограничен и разбит на короткие промежутки.Однако метод TDMA не реализует всех возможностей по эффективности использования спектра.
     CDMA заметно отличается от FDMA и TDMA, т.к. одна и та же полоса пропускания занята всеми пользователями, однако все они назначены отдельным кодом, которые различают их друг от друга.Принцип CDMAзаключается в том, что перед передачей в эфир информационный сигнал перемножается со специальным ортогональным кодом. Если на приемном конце снова перемножить эту последовательность на первоначальный ортогональный код, то мы получим исходный сигнал. Однако, если  использовать любой другой ортогональный код, отличный от исходного, то не получится  восстановить даже части информации. Главная проблема данного метода заключается в том, что невозможно сгенерировать много абсолютно ортогональных кодов. На практике используют одни постоянные ортогональные коды и этого оказывается вполне достаточно для одновременной работы большого числа абонентов с приемлемыми характеристиками связи.
     SDMA использует пространственное разделение пользователей для оптимизации частотного спектра. Первоначальная форма SDMA представляет собой одну и ту же частоту, которая используется повторно в разных ячейках в сотовой беспроводной сети. Излучаемая мощность каждого пользователя управляется множественным доступом Space Division[1].
     Применение SDMA и PDMA в рамках мобильной системы связи довольно проблематично. Количество активных абонентских устройств в секторе покрытия узловой станции может достигать нескольких десятков и даже сотен[2],а возможности современных адаптивных фазированных антенных решеток не позволяют формирование узкого луча в направлении каждого абонента. На рисунке 1.2показаны примерымультиплексирования 3-х каналов при использовании ортогональных методов FDMA, TDMA и CDMA.

     Рисунок 1.2 – Пример мультиплексирования 3-х каналов при использовании ортогональных методов FDMA, TDMA и CDMA.
     1.2 Метод множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов OFDMA
     Постоянное увеличение пропускной способности в каналах связи для передачи информации в мобильных системах, приводит к расширению используемой полосы частот, что в последствии приводит к сокращению длительности символа цифровой модуляции. Уменьшение длительности символа, в условиях сложного многолучевого канала распространения радиоволн (РРВ) влечет за собой сильное влияние межсимвольной интерференции (МСИ), по сравнению с символами большей длительностью.  Причиной наложение символов в приемнике друг на друга, возникающего в результате наличия в точке приема радиосигнала не только прямого, но и отраженных или преломленных лучей, является МСИ. Влияние МСИ приводит к существенному увеличению роста ошибок в процессе демодуляции на принимающей стороне. Для решения этой проблемы принято добавлять временной защитный интервал к каждому символу, при этом расходуется определенное количество ресурса связи. Если то количество ресурса, использованного для борьбы с МСИ, больше ресурса, выделенного для передачи полезной информации, то спектральная эффективность в канале связи будет низкой.
     Решением является технология ортогонального частотного мультиплексирования OFDM,которая разработана для борьбы с помехами при многолучевом приеме. Она позволяет сохранить низкую символьную скорость, при такой же полосе пропускания, как у обычной цифровой модуляции с одной несущей и при высокой скорости передачи данных. Принцип работы технологии OFDM, заключается в записи каждого OFDM символа на ортогональные поднесущие, образуя спектр OFDM-символа, и использовании обратного преобразования Фурье для формирования OFDM-символа во временной области. Так же OFDM-символ имеет защитный интервал, который называется циклическим префиксом (ЦИ). Циклическим префиксом является копия последних отчетов символа, расположенных в начале, это позволяет сохранить взаимную ортогональность поднесущих OFDM символа. Длительность ЦП определяет задержка рапространения сигнала , которая должна быть больше наибольшей задержки и выбирается  исходя  из радиуса зоны обслуживания узловой станции. Технология OFDM на сегодняшний день является эффективным решением в борьбе с МСИ, вызванной прохождением сигнала через канал с частотно – селективными замираниями и допплеровским рассеянием[3].
     К недостаткам OFDM модуляцияотносится чувствительность к межчастотной интерференции, возникающая при нарушении ортогональности поднесущих при отсутствии синхронизации несущей частоты передатчика и приемника из-за влияния фазового шума. Также имеющая большое значение пик-фактора сигнала, что определяет жесткие требования к линейности аналоговых трактов передачи и разрядности ЦАП/АЦП, является вторым существенным недостатком. 
     Ортогональный множественный доступ с частотным разделением (OFDMA) является многопользовательской версией популярной схемы цифровой модуляции с ортогональным частотным разделением (OFDM) и гибридным расширенным модулем FDMA. В OFDMA достигается множественный доступ путем назначениякаждому пользователю подмножества поднесущих. Это позволяет одновременно передавать низкую скорость передачи данныхот нескольких пользователей. Разное количество поднесущих может быть назначено разным пользователям, с точки зрения качества обслуживания, осуществляетсявозможность контроля скорости передачи данных и вероятностипоявление ошибок индивидуально для каждого пользователя. В спектральной области OFDM-символа происходит уплотнение нескольких пользовательских каналов по частоте.Частотный ресурс между пользователями распределяется более эффективно с учетом знания об оценке импульсной характеристике канала РРВ каждого пользователя, которая может быть получена по служебному каналу обратной связи. Канальные символы конкретного пользователя передаются на тех поднесущих, которые наименее подвержены искажению в канале РРВ этого пользователя[4].
     Преимуществом OFDMA является его надежность в присутствии многолучевого замирания. При передаче данных высокоскоростной поток данных делится на несколько подпотоков с меньшей скоростью передачи данных. Эти битовые потоки модулируются в символы данных и передаются одновременно на разных поднесущих. Полоса пропускания каждой поднесущей намного меньше ширины когерентности. Таким образом, каждая узкополосная поднесущая только испытывает относительно плоское затухание с приблизительно постоянное усиление канала в течение каждого интервала времени передачи. Это позволяет OFDMA эффективно противодействовать частотно-избирательному замиранию [5].
     Другим преимуществом OFDMAОдним из главных преимуществ OFDMA является возможность измерения параметров канала передачи и использование адаптивной модуляции, кодирования и гибкого распределения канальных символов по ортогональным поднесущим. Поднесущие, которые наиболее явно подвержены искажению из-за влияния канала передачи, могут переносить меньшее количество информации.
     В настоящее время метод множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов OFDMA является одним из наиболее эффективных для использования в мобильных системах связи и применяется в таких высокоскоростных системах как LTE и Wi-MAX. 
     1.3 Методы неортогонального множественного доступа
     Возрастающая потребность в мобильном интернете создает сложные требования к беспроводной связи, такие как высокая спектральная эффективность и широкие возможности подключения (количества пользователей, одновременно находящихся в сети). Неортогональный множественный доступ (NOMA) является одним из перспективных методов радиодоступа для повышения производительности сотовой связи следующего поколения. По сравнению с ортогональным множественным доступом с частотным разделением (OFDMA), который является широко известным методом ортогонального множественного доступа с высокой пропускной способностью (OMA), NOMA предлагает набор желательных преимуществ, включая большую эффективность спектра. Также позволяетодновременную передачу нескольких пользователей с одинаковой степенью свободы посредством суперпозиционного кодирования с разными уровнями мощности.
     Рассматривая NOMA немного подробнее, неортогональность преднамеренно вводится либо по времени, по частоте, либо по коду. Затем, когда сигнал получен, демультиплексирование получается в результате большой разницы в мощности между двумя пользователями. Для демодуляции извлечения сигнала в приемнике используется последовательное подавление помехSIC (Serial Interference Cancellation). Демодуляция NOMAизображена на рисунке 1.3. 
     
     
     
      
Рис. 1.3 – Демодуляция сигнала NOMA
     Коэффициент усиления канала, состоящий из элементов, в том числе разности потерь в тракте потерь и принимаемого сигнала к шуму между пользователями, преобразуется в коэффициент мультиплексирования. Несмотря на то, что разделение мощности снижает мощность, выделяемую каждому пользователю, оба пользователя - те, у кого высокий коэффициент усиления канала, и те, у кого низкий коэффициент усиления канала, выигрывают благодаря тому, что они используются чаще и получают большую полосу пропускания. Это означает, что NOMA позволяет повысить пропускную способность и справедливость распределения ресурсов для всех пользователей. В дополнение к этому NOMA, способен поддерживать большее количество соединений, и значительно повышает спектральную эффективность по сравнению с другими системами[6].
     В существующих схемах NOMA имееются две основные категории: мультиплексирование с использованием мощностиPD-NOMA (Power Division NOMA) и мультиплексирование с кодовым доменомCD-NOMA (Code Division NOMA). Классификация методов неортогонального множественного доступа, предложенных для использования в системах мобильной связи следующего поколения представлена на рисунке 1.3

     Рисунок 1.3 – Классификация неортогональных методов множественного доступа
     Подобно базовым системам с множественным доступом с кодовым разделением (CDMA), кодовый домен NOMA разделяет все доступные ресурсы (время/частота). Напротив, CD-NOMA использует пользовательские последовательности расширения, которые являются либо разреженными последовательностями, либо неортогональными кросскорреляционными последовательностями с низким коэффициентом корреляции. Их можно разделить на несколько разных классов, таких как LDS-CDMA с низкой плотностью распространения [7, 8], OFDM с малой плотностью (LDS-OFDM) [9, 10] и множественный доступ с разреженным кодом (SCMA). Использование последовательностей расширения с низкой плотностью помогает LDS-CDMA ограничить влияние помех на каждый чип базовых систем CDMA. LDS-OFDM можно рассматривать как объединение LDS-CDMA и OFDM, где информационные символы сначала распределяются по последовательностям расширения с низкой плотностью, и результирующие чипы затем передаются по набору поднесущих. SCMAявляется наиболее перспективным в группе CD-NOMA, т.к. обеспечивает лучшую производительность при наименьшей вычислительной сложности.По сравнению с LDS-CDMA SCMA обеспечивает технику приема с низкой сложностью и предлагает улучшенные характеристики.В PD-NOMA для разделения каналов вводится дополнительный домен – мощность. Таким образом, пользовательские каналы располагаются в едином частотно-временном ресурсе, но имеют отличную друг от друга мощность. Для приема и обработки PD-NOMA сигнала используется выше упомянутый метод последовательного подавления помех SIC.
     Существует еще два метода неортогонального множественного доступа, тесно связанные с NOMA: Pattern Division Multiple Access (PDMA) [11]и Spatial Division Multiple Access (SDMA)[12-15].PDMA может быть реализована в различных областях. 	
     В передатчике сначала реализуется максимальное разнесение и происхдит минимилизации наложений между несколькими пользователями, образуя тем самым неортогональные сектора. Затем мультиплексирование выполняется либо в кодовом области, либо в пространственной области, либо в комбинации из них. Для SDMA принцип работы основан на основных системах CDMA. Вместо использования пользовательских расширительных последовательностей SDMA различает пользователей, используя пользовательские импульсные характеристики каналов. Этот способ особенно полезен для случаев, когда число пользователей восходящей линии связи значительно выше, чем количество соответствующих приемных антенн базовой станции.Наиболее перспективными для исследования и применения являются методы SCMA и PD-NOMA.
     1.4 Метод множественного доступа с разряженным кодом SCMA
     В методе множественного доступа с разреженным кодом SCMA лежит идея совмещения двух схем, таких как CDMA и OFDMA. Пользовательские каналы в данном методе разделяются во временном, частотном и кодовом доменах. 
     SCMA является расширенной версией ранее упомянутой LDS-CDMA. С помощью использования кодов с низкой плотностью сигнатур LDS (Low Density Signature), достигается уменьшение вычислительной сложности детектирования сигналов с расширением спектра кодовой последовательности. Применяя алгоритм распространения доверия MPA (Message Passing Algorithm), происходит детектирование LDS-символов, при этом значительно снижаются вычислительные затраты. [16].
     В отличие от LDS-CDMA, SCMA непосредственно отображает различные потоки битов в различные разреженные кодовые слова, где каждый пользователь имеет предопределенную кодовую книгу. се кодовые слова в одной и той же кодовой книге содержат нули в одинаковых двух измерениях, а позиции нулей в разных кодовых книгах различны, чтобы облегчить предотвращение конфликтов между любыми двумя пользователями.Для каждого пользователя два бита отображаются в сложное кодовое слово.Кодовые слова для всех пользователей мультиплексируются по четырем общим ортогональным ресурсам (например, поднесущим OFDM).Ключевое различие между LDS-CDMA и SCMA заключается в том, что многомерное созвездие для SCMA предназначено для создания кодовых книг, что привносит «коэффициент усиления», что невозможно для LDS. Под понятием «коэффициент усиления» - это усиление средней энергии символа при изменении формы созвездия.В общем случае выигрыш в формировании выше, когда форма созвездия ближе к сфере, а максимальный достижимый коэффициент усиления при оптимизации многомерного созвездия составляет 1,53 дБ. Для цельного подхода в порядке высокой модуляции многомерное созвездие может быть оптимизировано для получения усиления, а затем кодовые книги генерируются на основе многомерного созвездия. Конструкция кодовой книги SCMA представляет собой сложную проблему, поскольку различные слои мультиплексируются с разными кодовыми книгами [17].Поскольку подходящий проектный критерий и конкретное решение многомерной проблемы до сих пор неизвестны, был предложен многоступенчатый подход для реализации субоптимального решения [18].
     Рамках SCMA на данный момент имеются две существенные актуальные задачи. Во-первых – разработка упрощенных алгоритмов декодирования SCMA сигналов. Декодирование SCMA основано на итерационном методе MPA, а вычислительная сложность существенно растет с увеличением количества мультиплексированных каналов. Во-вторых – реализация кодовых книг для канального мультиплексирования, которые напрямую определяют помехоустойчивость канала и, соответственно, его пропускную способность.
     1.5 Метод множественного доступа с разделением каналов по мощности PD-NOMA
     PD-NOMA (Power-domainNon-OrthogonalMultipleAccess) поддерживаетнесколько пользователей в одном и том же блоке ресурсов времени / частоты / кода, различая их по различным уровням мощности.Полезная мощность сигнала в точке приема каждого пользователя будет отличаться из-за разных параметров канала РРВ. Идея PD-NOMA заключается в том, чтобы использовать это различие не только для регулирования мощности излучения, но и для мультиплексирования каналов. Пользователю с худшими характеристиками канала РРВ выделяется максимальная мощность излучения, а каналу с наилучшим ОСШ – минимальная мощность, а общий излучаемый сигнал является суммой всех пользовательских сигналов.
     Технология суперпозиционного кодирования SC (SuperpositionCoding), представленная впервые 1972 году Т. Коверомв[19], лежит в основании метода PD-NOMA. Технология SCявляется методом одновременной передачи информации нескольким приемникам одним источником.Другими словами, он позволяет передатчику передавать информацию нескольких пользователей одновременно в одной полосе частот.Разделение пользовательских каналов происходит по мощности, а общий сигнал на выходе передатчика является суперпозицией сигналов всех пользователей с отличной друг от друга мощностью. 
     Чтобы сделать SC практичным, передатчик должен кодировать информацию, относящуюся к каждому пользователю. Например, для двухпользовательского сценария передатчик должен будет содержать два двухточечных кодера, которые отображают их соответствующие входы в комплекснозначные последовательности двухпользовательского сигнала. Для того, чтобы показать, как выполняется SC, схематическая диаграмма приведена на рисунке 1.5, где группировка квадратурного фазового сдвига (QPSK) пользователя 1 с более высокой передающей мощностью накладывается на схему пользователя 2 с меньшей передающей мощностью. Демодуляция SC сигнала происходит по алгоритму SIC.

Рисунок 1.5 - Пример кодирования SC (a) сигнальная группировка пользователя 1 (б) созвездие сигнала пользователя 2 (в) созвездие наложенного сигнала.
     Демультиплексирование сигнала обеспечивается путем распределения большой разницы в мощности между пользователями. Пользователь с более высокой мощностью передачи, то есть с меньшим коэффициентом усиления нисходящей линии связи, сначала декодируется, обрабатывая сигнал другого пользователя как шум. Когда сигнал, соответствующий пользователю с более высокой мощностью передачи, детектируется и декодируется, его компонент сигнала будет вычитаться из принятого сигнала, чтобы облегчить обнаружение последующих пользователей. Следует отметить, что первый обнаруженный пользователь страдает от самых высоких межпользовательских помех, а также ошибка обнаружения первого пользователя переходит к другим пользователям, поэтому требуется выделение достаточной мощности для первого пользователя, который будет обнаружен. 
     PD-NOMAв свою очередь обладает недостатком, связанный с алгоритмом SIC. Безошибочная демодуляция сигнала каждого следующего абонента требует безошибочной демодуляции сигнала предыдущего. Если при демодуляции какого-либо канала возникла ошибка, то при демодуляции следующих каналов вероятней всего так же возникнет ошибка.
     Значительное число исследователей изучили эффективность схем PD-NOMA, чтобы изучить возможность принятия этого метода в виде схемы множественного доступа для систем 5G [20]. PD-NOMA может быть многообещающей схемой мультиплексирования пользовательских мощностей для будущего радиодоступа. В сотовой сети со случайным образом развернутым пользователем производительность потерь PD-NOMA может быть оценена в двух ситуациях. В первом сценарии каждый пользователь имеет целевую скорость передачи данных, определяемую назначенным качеством обслуживания (QoS). Здесь вероятность сбоя является идеальной метрикой производительности, поскольку она измеряет способность PD-NOMA удовлетворять требованиям QoS пользователей. В другом сценарии ставки пользователей оппортунистически распределяются в соответствии с условиями канала.
     Имеет место быть объединения PD-NOMA с современными технологиями, например, с Massive MIMO или OFDMA. 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

     2. Метод неортогонального множественного доступа PD-NOMA
     PD-NOMA рассматривается как перспективная схема множественного доступа для сетей 5G.
     PD-NOMAфизически размещает пользователей в едином частотно-временном блоке ресурсов, присваивая каждому пользователю различный уровень мощности. Для имеющихся условий канала распространения радиоволн (РРВ), выделенной мощности каждому каналу должно быть достаточно для обеспечения требуемой скорости передачи информации. Недостаток выделенной для каждого канала значения мощности приводит к неверной демодуляции канальных символов, а переизбыток ведет к росту межканальной интерференции и в последствии уменьшению помехоустойчивости соседних каналов. Пример того как происходит уплотнение каналов по методу PD-NOMAизображено на рисунке 2.1. 
     
     Рисунок 2.1 - Пример мультиплексирования 4-х каналов
     PD-NOMA способна поддерживать неравные скорости передачи для пользователей, испытывающих различные условия канала, назначая им разные мощности передачи. Чем отношение мощностей больше в мультиплексируемых каналах, тем легче компенсировать межканальную помеху.Следовательно, механизм распределения мощности для разных пользователей имеет решающее значение для PD-NOMA.
     Для пользователей с плохим состоянием канала CSI (channelstateinformation) выделяется больше полномочий. Поступая таким образом, помехи от пользователей с хорошим CSI значительно уменьшаются, так как им выделяется меньше полномочий. Между тем, точность обнаружения у пользователей с плохим CSI также может быть улучшена. Поскольку распределение мощности в PD-NOMA основано на порядке CSI, случаи с совершенным и несовершенным CSI различны и должны изучаться отдельно. Когда доступен идеальный CSI, проблема оптимизации может быть сформулирована для максимизации индивидуальной / суммарной ставки при учете справедливости среди разных пользователей. В то время как при среднем CSI проблема оптимизации может быть сформулирована для минимизации максимальной вероятности отказа. Стоит отметить, что самая важная задача для распределения мощности в PD-NOMA исходит из невыпуклого свойства от упорядоченных ограничений мощности, что делает проблему оптимизации непрозрачной.
     2.1 Концепция PD-NOMA
     В настоящее время в режиме реального времени в мобильных системах связи доступ к одной узловой станции могут получать несколько десятков, а то и около ста абонентов находящиеся в одной зоне радиодоступа. В качестве примера рассмотрим уплотнение каналов для двух абонентов методом PD-NOMA.Первый абонент UE1 (User Equipment – пользовательское оборудование) находится близко к узловой станции eNB(eNodeB – обозначение узловой станции в документации LTE), а второй UE2 – на ее окраине. На рисунке 2.2 изображеноуплотнение двух пользовательских каналов в зоне однойeNB.
     При одинаковой мощности собственных шумов приемника UE1 обладает лучшим ОСШ, чем пользователь UE2 (SNR1>SNR2). Для эффективной демодуляции пользователю UE2 будет выделена наибольшая часть доступной мощности, а пользователю UE1 – наименьшая (p1