一句话带你了解NOMA非正交多址基础

最近对这方面略有涉及，所以问了一下的朋友，顺便查了一下资料

频分多址　FDMA

频分多址，即FrequencyDivision Multiple Access，FDMA。顾名思义，频分多址利用不同的频带来区分用户，即用户的数据在不同的频带上传输，而从避免用户间信号的相互干扰。
　　第一代移动通信系统采用FDMA作为多址方式。FDMA的原理如下图所示，其中User1，User2，User3，User4，User5和User6分别在频点f1，f2，f3，f4，f5和f6上传输数据。各个频点之间有相应的保护频带，保证每个用户的信号不被其他用户干扰。

时分多址 TDMA

时分多址，即Time DivisionMultiple Access，TDMA。顾名思义，时分多址利用不同的时隙来区分用户，即用户的数据在不同的时隙上传输，从而避免用户间信号的相互干扰。
　　第二代移动通系统主要采用TDMA作为多址方式。TDMA的原理如下图所示，其中User1，User2，User3，User4，User5和User6分别在时隙t1，t2，t3，t4，t5和t6上传输数据。各个时隙的时间不会相互重叠，保证每个用户的信号不被其他用户干扰。

码分多址 CDMA

码分多址，即Code DivisionMultiple Access，CDMA。顾名思义，码分多址利用不同的码字来区分用户，即用户的数据用不用的码字进行加扰，从而避免用户间信号的相互干扰。
　　第三代移动通信系统主要采用CDMA作为多址方式。我们以一个例子来讲解码分多址的原理。
A，B，C，D四个发射端分别采用四种码字，
A: (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)

B: (-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)

C: (-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)

D: (-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)

假设A发送数据1，B发送数据0，C不发送数据，D发送数据1，则
A·1 = (-1-1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)

B·(-1) = (1 1 -1 +1 -1 -1 -1 +1)

D·1 = (-1+1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)

S = A·1 + B·(-1) + D·1 = (-1+1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)

接收侧收到码字序列S后，依次与各个码字相乘提取出各个码字上承载的信号。
S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1

S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0

S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送

S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

CDMA经常与TDMA、FDMA一起使用，这样系统就能在同时、同频的无线资源上传输多个用户的数据，多个用户的数据靠不同的码字序列进行区分。

正交频分复用 OFDM

正交频分复用，即OrthogonalFrequency Division Multiplex，OFDM。正交频分复用是在频分复用的基础上进一步压缩频带，提高频谱利用率。如下图所示，用户之间的频带有所交叠，但是每个用户频带功率最大的那个点其他的信号能量都为0，所以在每个用户频带功率最大值点处，各个用户信号依旧是正交的。详细的OFDM原理介绍可以参考博客http://blog.csdn.net/madongchunqiu/article/details/18614233/。

OFDM相比FDMA提高了频谱利用率。4G系统（LTE）采用正交频分复用作为多址接入方式。下图即LTE系统的视频资源结构，时间上每个单位叫做一个OFDM符号，频域上每个单位叫做一个子载波。LTE系统可以同时利用时域和频域进行区分用户，个人感觉LTE就像是一个采用OFDM技术的FDMA、TDMA系统。

NOMA

α是功率分配系数
P是传输功率
下面两张图是论文中常见的NOMA公式写法，一般是功率系数还要乘以基站的传输功率
上图中的p传输功率是设为1了