NOMA结合随机波束赋形论文总结

下行MIMO信道下结合随机波束赋形和波束内SIC技术的NOMA技术：
3G中的cdma2000和WCDMA基于DS-CDMA，接收机应用简单的单用户检测例如Rake接收。

3.9G和4G中应用OFDMA，SC-FDMA，结合信道感知和时频域调度以及接收机端简单的单用户检测技术，在分组域中达到更好的系统性能。

为了让非正交技术更具发展潜力，应该结合先进的发送接收技术，如DPC和SIC，不同于3G。

3G缺陷：非正交多用户复用技术应用一个简单的扩频码作为信道化码，结合SIC后不能充分利用非正交性所具有的潜能。

本文假设：基本传输信号的产生基于OFDM，包括DFT-spread OFDM，具有对抗多径干扰的鲁棒性。

信道化主要通过可达容量的信道码，如Turbo code，LDPC code。

因此，非正交用户复用形成了叠加编码。

LTE/LTE-A中，MIMO下行链路中，广播信道是非退化的，因此应用SIC叠加编码并不是最优的，且应该应用DPC达到整个多用户容量区域。

但是DPC实际部署相当困难，对CSI反馈时延敏感，并且为了达到多用户容量区域，需要employ依赖用户的波束成形（预编码），这相应的导致参考信号信令开销增大，降低DPC时的系统吞吐量增益。

MIMO下行链路中应用SIC技术：发送波束个数=发送天线个数。

波束内叠加编码，参考信号个数=发送天线个数。

用户终端：波束间干扰通过多个接收机天线的空间滤波来抑制。

再接着进行SIC去除同一波束内的用户间的干扰。

即波束内SIC。

空间滤波后，一个波束内的多个叠加的用户的信道是退化的，因此SIC实现比DPC实现要容易，且对信道变化更有鲁棒性。

任何类型的波束成形矩阵决定标准都可以用于NOMA波束内叠加编码和SIC。

本文应用开环随机波束成形，随机波束成形可有效降低CSI反馈。

NOMA+random beamforming+intra-beam SIC：
基站performs MIMO传输，B个波束，B（波束个数）<=M（天线个数）
Random Beamforming：基站为下一次传输随机决定beamforming（precoding）matrix（不需要来自用户的反馈）；在真正的数据传输之前，基站对于特定的波束传输下行参考信号，RS 个数=B（波束个数），RS波束成形于相应的预确定的波束向量；利用第b个参考信号，在用户终端k上得到H kf m fb的估计值，对所有B个波束利用这个估计值，空间滤波向量V kfb被计算出来，V kfb和H kf m fb，等价信道增益g kfb也得到（见论文公式6或者笔记），对于user k，波束b频率块f上的SINR kfb=g kfb P b，user k反馈这个SINR kfb给相应的服务基站；基站根据这
个SINR kfb执行多用户调度（调度相应的SINR值在阈值内的用户）；对于调度的用户集合，利用预确定的波束向量传输数据信息。

因为随机波束成形只需要SINR 反馈，与闭环波束成形例如基于码本的或者基于确定信道反馈的策略相比，反馈开销大大降低。

个人理解后的解释：每个波束有自己特定的参考信号，参考信号发出后，所有的用户都会接收到这个参考信号，用户反馈SINR，SINR最大的那个用户，就可以在这个相应的波束内传输，即该波束就可以调度该用户。

仿真多小区下行链路中用户吞吐量的分布。

本论文扩展[13]中的PF scheduler ，资源分配策略选出用户集合和相应的功率分配集合为波束b，frequency block f，服从的标准：。