基于群体串行干扰删除的混合预编码毫米波大规模MIMO-NOMA传输系统

针对现有毫米波大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）系统中用户接入数量受限和能耗大的问题，提出了一种基于群体串行干扰删除（Group-level Successive Interference Cancellation, GSIC）的混合预编码毫米波大规模MIMO非正交多址（Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA）下行传输新架构。首先，在基站处设计模拟预编码矩阵并根据等效信道增益进行群体划分；然后，采用迫零法设计数字预编码矩阵，在组内实施空分多址（Space Division Multiple Access, SDMA）；最后，在用户端采用GSIC实现组间NOMA传输。此外，在考虑误差传播的条件下，推导了系统的可达和速率表达式，并提出了一种功率分配算法来解决此非凸优化问题。仿真结果表明，与基于分簇的混合预编码MIMO-SIC-NOMA和MIMO-OMA系统相比，所提出的MIMO-GSIC-NOMA系统可获得更高的频谱效率和能量效率。