Recently, non-orthogonal multiple access (NOMA) was proposed aiming at increasing the spectral efficiency
by superposing multiple users in the power domain and has been receiving a great deal of attention as one of
key enabling techniques for developing next generation cellular networks. In this thesis, performances of the
NOMA system are investigated when the beamforming techniques and PF (proportional fairness) scheduling in
LTE standard are incorporated. In the first part of this thesis, a closed-form solution of optimal power allocation
is derived under the assumption that the window size of moving average throughput in the PF scheduling is sufficiently
large. Furthermore, a suboptimal beam handling scheme is proposed and analyzed in the system. We
evaluate the average throughput and the sum rate of NOMA users with proposed schemes via simulations from
various perspectives. The results show that meaningful performance improvements are achievable with the proposed
schemes over the existing suboptimal methods in both open loop beamforming and close loop beamforming
cases. Finally, in order to reduce user pairing complexity of NOMA system, we employ a threshold method that
considers only pairs of users whose correlation coefficients are above a certain threshold. Simulation results show
that the threshold method allows us to reduce the user pairing complexity by half with only marginal performance
degradation.
최근, 다수의 사용자를 파워 도메인에서의 중첩을 통해 주파수 효율을 증가시키는 비 직교 다원접속이 다음 셀률러 네트워크의 대안으로 주목받고 있다. 이 논문에서는, 비 직교 다원접속이 빔포밍과 PF 스케쥴링 그리고 LTE 표준이 고려된 시스템에서 연구되었다. 우선, 이동평균의 윈도우 사이즈가 1보다 매우 크다는 가정 아래, 사용자 간 파워분배의 최적화 방식이 클로즈 폼으로 유도되었다. 또한, 비직교 다원접속으로 지원받는 사용자 간 빔을 조정하는 데 있어서 차선의 방식이 제안되었다. 앞의 제안된 방식들을 바탕으로 sum rate와 이동 평균 처리량을 시뮬레이션을 통해 측정하였으며, 의미 있는 성능개선을 확인할 수 있었다. 끝으로 NOMA의 연산복잡도를 감소시키기 위해 문턱 상관관계계수를 도입하였고, 미미한 성능 열화가 있지만, 연산복잡도를 절반 이상 줄일 수 있다는 시뮬레이션 결과를 도출하였다.
