在5G通信技術(shù)中，非正交多址接入（NOMA）技術(shù)憑借其獨特的優(yōu)勢，成為提升頻譜效率和連接密度的關(guān)鍵技術(shù)。不同的NOMA技術(shù)方案在性能上各有特點，以下將對功率域NOMA、多用戶共享接入（MUSA）、稀疏碼多址接入（SCMA）和模式分割多址接入（PDMA）進(jìn)行性能對比分析。

頻譜效率

功率域NOMA通過在功率域上復(fù)用多個用戶信號，在相同資源上實現(xiàn)多用戶傳輸，有效提升了頻譜效率。例如在城市宏蜂窩場景中，采用功率域NOMA可使總吞吐量提高50%左右。它利用不同用戶的路徑損耗差異，在發(fā)送端進(jìn)行功率分配，接收端通過串行干擾消除（SIC）技術(shù)解調(diào)信號，能逼近多用戶系統(tǒng)的容量界。

MUSA技術(shù)采用復(fù)數(shù)多元碼擴(kuò)展序列，在發(fā)送端用特殊設(shè)計的序列對用戶調(diào)制符號進(jìn)行擴(kuò)頻，接收端基于信號強(qiáng)度采用SIC多用戶檢測算法。它能在相同時頻資源上支持大量用戶的高可靠接入，在碼域和功率域聯(lián)合優(yōu)化下，可進(jìn)一步提升頻譜效率。

SCMA技術(shù)將不同傳輸層的用戶信號進(jìn)行疊加，在相同時間/頻率資源上傳輸。其通過多維調(diào)制和稀疏擴(kuò)頻方式，將二進(jìn)制比特流映射成二維碼字后疊加發(fā)送。接收端利用消息傳遞算法（MPA）進(jìn)行譯碼，能有效提高系統(tǒng)過載能力，實現(xiàn)更高的頻譜效率。

PDMA技術(shù)通過設(shè)計特征圖樣來區(qū)分不同用戶，可將信號在碼域、空域和功率域進(jìn)行聯(lián)合或單獨編碼傳輸。它可以根據(jù)不同場景靈活調(diào)整編碼維度，在多種資源非正交復(fù)用下，實現(xiàn)較高的頻譜效率。

接入能力

功率域NOMA支持系統(tǒng)過載傳輸，即支持的用戶數(shù)量遠(yuǎn)大于目標(biāo)吞吐量的正交通道數(shù)量。在上行密集場景和廣覆蓋多節(jié)點接入場景中優(yōu)勢明顯，能滿足大規(guī)模連接需求。

MUSA技術(shù)具有實現(xiàn)簡單、用戶接入量較大的優(yōu)點，比較適用于大用戶數(shù)量連接的免信令場景。它通過擴(kuò)頻序列區(qū)分用戶，在上行鏈路中能有效支持大量用戶同時接入。

SCMA技術(shù)通過控制碼本的稀疏程度來調(diào)整系統(tǒng)的頻譜效率，能實現(xiàn)系統(tǒng)過載，同時服務(wù)于更多用戶。其碼字的稀疏特性使得接收端檢測算法復(fù)雜度相對較低，有利于提高接入能力。

PDMA技術(shù)的擴(kuò)頻圖樣靈活性高，每個物理資源塊上疊加的用戶數(shù)和用戶信息傳輸時連接的時頻資源塊不受嚴(yán)格限制，負(fù)載度相對更高，能有效增加接入用戶數(shù)量。

復(fù)雜度與成本

功率域NOMA的接收端需要采用SIC技術(shù)，隨著用戶數(shù)量增加，SIC的復(fù)雜度也會相應(yīng)提高。不過，隨著芯片處理能力的增強(qiáng)，其實現(xiàn)難度逐漸降低。

MUSA系統(tǒng)在發(fā)射端增加了擴(kuò)頻模塊，接收端采用SIC接收機(jī)，整體實現(xiàn)相對簡單，成本較低，適合大規(guī)模部署。

SCMA技術(shù)的接收端需要利用MPA等低復(fù)雜度非線性檢測算法進(jìn)行信號檢測，雖然算法復(fù)雜度有一定挑戰(zhàn)，但通過優(yōu)化設(shè)計可有效控制成本。

PDMA系統(tǒng)由于多種類型資源的非正交復(fù)用，導(dǎo)致接收機(jī)檢測算法復(fù)雜度較高，對硬件處理能力要求也相對較高，成本可能相對較高。