Exploiter des prédictions sur l'état du canal pour améliorer l'équité et lacapacité du NOMA

Leveraging channel predictions for improved fairness andsum-rate capacity of NOMA

• Auteur / Autrice : Parastoo Maleki
• Direction : Balakrishna Prabhu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Automatique et Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LAAS - Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : SARA - Services et Architectures pour les Réseaux Avancés
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés libres

Accès Multiple Non-Orthogonal (NOMA)

Appariement

Allocation de puissance

Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA)

User-pairing

Power allocation

Résumé

L'Accès Multiple Non-Orthogonal (NOMA) est une technique qui permet d'augmenter la capacité du système en programmant plusieurs utilisateurs sur le même canal, que ce soit dans le domaine de la puissance ou dans le domaine du code. Dans le multiplexage en domaine de puissance, l'émetteur répartit la puissance entre les utilisateurs, ce qui peut réduire le débit individuel mais augmenter la capacité globale. Cependant, cela nécessite plus de calculs au niveau du récepteur, notamment via l'annulation successive d'interférences (SIC). L'efficacité du NOMA dépend de la connaissance parfaite des conditions de canal par la station de base, ce qui n'est pas toujours réalisable. Le NOMA a prouvé son efficacité dans différents contextes, notamment en liaison montante/descendante, MIMO, et en communication par lumière visible. Un des défis majeurs du NOMA est de déterminer les appariements d'utilisateurs et l'allocation de puissance pour atteindre des objectifs tels que l'équité. Les méthodes traditionnelles se basent sur des informations de canal parfaites et instantanées. Des recherches récentes montrent que la prédiction des conditions de canal futures peut améliorer l'équité, notamment pour les utilisateurs mobiles. En utilisant des cartes du rapport signal/bruit (SNR) et des données de mobilité, les stations de base peuvent anticiper les conditions futures et ajuster l'allocation des ressources en conséquence, améliorant ainsi les performances et l'équité.

Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) is a technique that enhances system capacity by allowing multiple users to share the same channel, either in the power domain or the code domain. In power-domain multiplexing, the transmitter allocates power among users, which may reduce individual rates but can increase the overall sum capacity. However, this requires more computational effort at the receiver due to successive interference cancellation (SIC). NOMA's effectiveness depends on the base station having perfect channel knowledge, which isn't always the case. NOMA has been applied successfully in various settings, including uplink/downlink, MIMO, and visible light communication. A key challenge in NOMA lies in determining user pairings and power allocation to meet objectives such as fairness. Traditional methods rely on perfect, current channel information. Recent research suggests that predicting future channel conditions can improve fairness, especially for mobile users. Using signal-to-noise ratio (SNR) maps and mobility data, base stations can anticipate future conditions and adjust resource allocation accordingly, enhancing performance and fairness.