• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2549-2558
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• 2015

NOMA는 차세대 유망한 무선 접속 기술 중 하나다. 중첩코딩(SC: superposition coding) 기술을 활용한 송신부와 순차적 간섭 제거(SIC: successive interference cancellation) 기술을 탑재한 수신부를 갖춘 NOMA는 다수의 바람직한 특징을 가지고 있으며, 기존의 LTE에서 채택하고 있는 직교 다중 접속(OMA) 방식인 직교 주파수 분할 다중(OFDMA)기술에 비해 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 5G 시스템에서의 NOMA에 관한 최근의 연구 동향을 분석하였다. 먼저, NOMA의 기본 개념을 논하고 장래 무선 기술 분야에서의 그 중요성을 진단하였다. 다음은, 5G 시스템에서의 NOMA에 대한 가장 최근의 주요 기술들을 분석하고, 다양한 항목별로 분류하여 제시하였다. 마지막으로 NOMA의 성능을 수치해석 결과를 통해 분석하고; NOMA의 현안과 난제에 기반하여 향후 해결해야 할 이슈들을 제시하였다.

• International Journal of Contents
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• 제11권4호
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• pp.38-43
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• 2015

Non-orthogonal multiple access (NOMA) where all users share the entire time and frequency resource has paid attention as one of the key technologies to enhance the spectral efficiency and the total throughput. Nevertheless, as the number of users and SIC error increase, the inter-user interference and the residual interference due to the SIC error also increase, resulting in performance degradation. In order to mitigate the performance degradation, we propose grouping-based NOMA system. In the proposed scheme, all users are divided into two groups based on the distance between the BS and each user, where one utilizes the first half of the bandwidth and the other utilizes the rest in the orthogonal manner. On the other hand, users in each group share the spectrum in the non-orthogonal manner. Grouping users can reduce both the inter-user interference and residual interference due to the SIC error, so it can outperform conventional NOMA system, especially in case that the number of users and the SIC error increase. Based on that, we also present the hybrid operation of the conventional and the proposed NOMA systems. In numerical results, the total throughput of the proposed NOMA systems is compared with that of the conventional NOMA systems with regard to the number of users and SIC error. It is confirmed that the proposed NOMA system outperforms the conventional NOMA system as the number of users and the SIC error increase.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1507-1514
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• 2015

비-직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access)는 5G 네트워크를 위한 유망한 후보 기술이다. NOMA는 여러 사용자가 동일한 시간과 주파수 자원을 사용하기 때문에 기존의 직교 다중 접속 (OMA: Orthogonal Multiple Access) 기술보다 개선된 주파수 효율을 갖는다. Multiple-Input-multiple-output (MIMO)는 시스템 성능을 향상 시킬 수 있는 또 다른 유망한 기술이다. 본 논문에서 우리는 다중 안테나 기반의 NOMA기법의 주파수 및 에너지 효율을 다룬다. 제안된 기법에서 셀 외각 사용자는 공간 영역 (Spatial Domain)에서 다중화되고, 이것은 셀 외각 유저가 송신 안테나 인덱스를 이용하여 정보를 전송한다는 것을 의미한다. NOMA에서 셀외각 사용자의 성능은 다른 사용자의 신호로 부터 많은 영향을 받는데, 이때 다른 사용자의 신호는 잡음으로 작용한다. 제안된 기법은 기존의 NOMA에 비해 향상된 주파수 효율을 가진다. 셀 외각 사용자를 공간 영역에서 다중화함으로써 NOMA 신호의 복호 단계를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, 제안된 기법은 기존의 NOMA 보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는다. 주파수 및 에너지 효율, 복호 과정의 간소화는 기지국(Base Station)에서 다중 송신 안테나를 사용함으로 인해 얻게 된다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제9권4호
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• pp.307-314
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• 2021

Recently, positively asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM) has been proposed to improve the bit error rate (BER) performance of the weak channel gain user, with a tolerable BER loss of the strong channel gain user, for non-orthogonal multiple access (NOMA). However, the BER loss of the stronger channel gain user is inevitable in such positively asymmetric 2PAM NOMA scheme. Thus, we propose the negatively asymmetric 2PAM NOMA scheme. First, we derive closed-form expressions for the BERs of the negatively asymmetric 2PAM NOMA. Then, simulations demonstrate that for the stronger channel gain user, the BER of the proposed negatively asymmetric 2PAM NOMA improves, compared to that of the conventional positively asymmetric 2PAM NOMA. Moreover, we also show that for the weaker channel gain user, the BER of the proposed negatively asymmetric 2PAM NOMA is comparable to that of the conventional positively asymmetric 2PAM NOMA, over the power allocation range less than about 10 %.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권3호
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• pp.39-45
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• 2020

The fifth generation (5G) mobile communication has been more commercialized worldwide. One of the promising 5G technologies is non-orthogonal multiple access (NOMA). We present the achievable sum rate of non-orthogonal multiple access (NOMA) with correlated superposition coding (SC). Then this paper investigates the impacts of correlation on the achievable sum rate of correlated SC NOMA. It is shown that the achievable sum rate of correlated SC NOMA is greater than that of standard independent SC NOMA, for the most of the values of the power allocation factor over the meaningful range of the user fairness. In result, correlated SC could be a promising scheme for NOMA.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제9권3호
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• pp.283-290
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• 2021

Recently, correlated superposition coding (CSC) has been proposed to implement non-orthogonal multiple access (NOMA) without successive interference cancellation (SIC), without loss of spectral efficiency, in contrast to conventional independent superposition coding (ISC). However, correlation between signals has reduced the average total allocated power, which results in degraded performance. Thus, in order to avoid the reduction of the average total allocated power owing to correlation between signals, this paper proposes a cross-correlated quadrature amplitude modulation (QAM) NOMA scheme under Rayleigh fading channel surroundings. First, we design the cross-correlated QAM NOMA scheme. Then, simulations demonstrate that for the weaker channel gain's user, the symbol error rate (SER) performance of the proposed cross-correlated QAM NOMA improves largely, whereas for the stronger channel gain's user, the SER performance of the proposed cross-correlated QAM CSM NOMA degrades little, compared to that of the conventional QAM NOMA.

• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.963-973
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• 2023

Non-orthogonal multiple access (NOMA) is considered a key candidate technology for next-generation wireless communication systems due to its high spectral efficiency and massive connectivity. Incorporating the concepts of multiple-input-multiple-output (MIMO) into NOMA can further improve the system efficiency, but the hardware complexity increases. This study develops an energy-efficient (EE) subchannel assignment framework for MIMO-NOMA systems under the quality-of-service and interference constraints. This framework handles an energy-efficient co-training-based semi-supervised learning (EE-CSL) algorithm, which utilizes a small portion of existing labeled data generated by numerical iterative algorithms for training. To improve the learning performance of the proposed EE-CSL, initial assignment is performed by a many-to-one matching (MOM) algorithm. The MOM algorithm helps achieve a low complex solution. Simulation results illustrate that a lower computational complexity of the EE-CSL algorithm helps significantly minimize the energy consumption in a network. Furthermore, the sum rate of NOMA outperforms conventional orthogonal multiple access.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.630-642
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• 2017

In this paper, we propose the opportunistic non-orthogonal multiple access (NOMA)-based cooperative relaying system (CRS) with channel state information (CSI) available at the source, where CSI for the source-to-destination and source-to-relay links is used for opportunistic transmission. Using the CSI, for opportunistic transmission, the source instantaneously chooses between the direct transmission and the cooperative NOMA transmission. We provide an asymptotic expression for the average achievable rate of the opportunistic NOMA-based CRS under Rayleigh fading channels. We verify the asymptotic analysis through Monte Carlo simulations, and compare the average achievable rates of the opportunistic NOMA-based CRS and the conventional one for various channel powers and power allocation coefficients used for NOMA.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권6호
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• pp.173-180
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• 2021

비 직교 다중 접속(NOMA : Non Orthogonal Multiple Access) 기술은 5G 네트워크의 등장으로 폭발적으로 증가한 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 기술이다. 비 직교 다중 접속 기술은 기존의 직교 다중 접속(OMA : Orthogonal Multiple Access) 기술에서 주파수의 직교성을 없애고 다른 신호를 구분하기 위해 전력을 차등적으로 할당하는 기술이다. NOMA 기술 중 협력 NOMA 기술은 거리가 먼 사용자들에게 보내기 위해 많은 전력을 소모하는 것이 아닌 중계 노드에게 신호를 보내어서 중계 노드가 대신 NOMA를 수행하는 방법이다. 하지만, 협력 NOMA에서는 중계 노드가 협력 NOMA에 참여하는 동기가 반드시 필요하다. 이를 위해 기지국은 중계 노드에게 인센티브를 지급할 수 있지만 중계 노드가 기여한 만큼 공정하게 지급해야 한다. 이러한 인센티브 체계를 수립할 때 발생하는 문제점이 있는데 그것은 중계 노드가 자신의 기여를 속인다면 기지국 입장에서는 전체 시스템 성능도 하락할 뿐 아니라 높은 인센티브를 지급해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 협력 NOMA 네트워크에 참여하는 중계 노드들이 이기적으로 행동하여 거짓된 정보를 보고하는 것을 방지하기 위해 메커니즘 디자인을 사용한 기법을 제안한다. 메커니즘 디자인 중 VCG메커니즘을 사용하여 중계 노드들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 성능을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과로 중계 노드들이 이기적으로 행동했을 때의 전체 시스템 성능보다 VCG 메커니즘을 사용하여 모두가 진실하게 행동했을 때의 전체 시스템 성능이 증가함을 보였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.75-81
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• 2021

As the number of connected smart devices and applications increases explosively, the existing orthogonal multiple access (OMA) techniques have become insufficient to accommodate mobile traffic, such as artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). Fortunately, non-orthogonal multiple access (NOMA) in the fifth generation (5G) mobile networks has been regarded as a promising solution, owing to increased spectral efficiency and massive connectivity. In this paper, we investigate the achievable data rate for non-orthogonal multiple access (NOMA) with negatively-correlated information sources (CIS). For this, based on the linear transformation of independent random variables (RV), we derive the closed-form expressions for the achievable data rates of NOMA with negatively-CIS. Then it is shown that the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA increases for the stronger channel user, whereas the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA decreases for the weaker channel user, compared to that of the positively-CIS NOMA for the stronger or weaker channel users, respectively. We also show that the sum rate of the negatively-CIS NOMA is larger than that of the positively-CIS NOMA. As a result, the negatively-CIS could be more efficient than the positively-CIS, when we transmit CIS over 5G NOMA networks.