基于正交时频空信号传输的非正交多址接入

正交时频空（OTFS）近来被作为适用于高移动性场景的无线传输技术加以研究。本工作中，我们提出基于非正交多址（NOMA）的 OTFS（可称为 NOMA-OTFS 系统），并从系统级与链路级视角评估其性能。挑战在于：OTFS 传输技术以对高移动性条件的鲁棒性著称，而 NOMA 相较于正交多址（OMA）在低移动性场景中可获得高频谱效率。我们提出一种基于最小均方误差（MMSE）-串行干扰消除（SIC）的 NOMA-OTFS 接收机，并推导了符号级后处理 SINR 表达式以评估系统和频谱效率（SE）。我们设计了功率分配方案以最大化高移动性版本 NOMA 中的和 SE。我们进一步利用 LDPC 码与 MMSE 均衡设计了可实现的码字级 SIC（CWIC）接收机，用于评估此类实用 NOMA-OTFS 系统的链路级性能。所提 NOMA-OTFS 系统的系统级与链路级性能对照基准 OMA-OTFS、OMA-正交频分复用（OMA-OFDM）与 NOMA-OFDM 方案进行比较。从系统级性能评估中，我们有趣地发现 NOMA-OTFS 提供比 OMA-OTFS 更高的和 SE。与 NOMA-OFDM 相比，我们发现 NOMA-OTFS 的中断 SE 得以改善，代价是平均 SE 的下降。而链路级结果显示所开发的基于 CWIC 的 NOMA-OTFS 接收机在块错误率（BLER）、goodput 与吞吐量方面显著优于 NOMA-OFDM。