7.1　引言

无线通信系统中，使所有用户共享有限的无线资源，实现不同用户同时通信，并尽可能减少干扰，这种方式被称为多址接入（Multiple Access，MA）技术[1]。多址接入技术决定了网络的基本容量，并且对系统复杂度和部署成本也有极大地影响。

无线通信经历了从第一代到目前已经商用的第四代通信系统，多址接入技术作为其核心技术也经历了从频分多址接入（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）到正交频分多址（OFDMA）的发展。已有的MA技术主要以正交多址接入（Orthogonal Multiple Access，OMA）方式为主，即只能为一个用户分配单一的无线资源。其优点是能够消除多用户间干扰，接收端只需要采用单用户检测算法。但其频谱利用率较低，对影响载波正交的频率偏移及同频干扰敏感，此外OMA中的用户数受限。随着移动互联网和物联网的发展，到2020年，下一代（5G）无线通信系统的数据量将达到4G的500～1000倍，频谱效率提升5～10倍，因此需要频谱利用率更高的多址接入技术。

非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）以非正交方式为多个用户分配资源。它利用串行干扰消除（Successive Interference Cancellation，SIC）算法消除用户间干扰[2]-[5]。与OMA相比，NOMA的优点包括：提高频谱效率，在非正交模式下用户可使用的带宽更大；支持海量连接（massive connectivity），非正交的资源分配使可接入的用户数不受资源限制；减少传输延迟和信令开销，在传统OMA中用户先发送请求信号到基站，经基站允许后方可通信，在5G海量连接下这会带来很大的延迟和信令开销，而NOMA中用户可以自由接入。因为技术优势，NOMA被认为是具有竞争力的5G多址技术之一。

在VLC系统中引入NOMA技术以增大系统和速率（sum data rate），其主要原因包括：

（1）SIC实现复杂度和复用用户数U的关系为O（U3），通常VLC用户数较少，这有利于SIC的进行。

（2）光信号传输衰减快慢随距离的平方成正比，加之室内家具和墙面等反射情况复杂，使得用户间信道差异较大，这在NOMA系统可以获得更大的容量增益。

（3）在NOMA系统中收发两端都需要用户的信道信息，VLC信道是随着用户位置变化而缓慢变化的准静态信道，减少了信令开销。

（4）为满足照明需要，LED常发射较大的光功率，VLC信道具有较高的信噪比，NOMA适合于工作在信噪比较高的系统。

（5）和RF一样，VLC可以通过优化功率分配或者用户配对来获得和速率最大化，VLC还可以进一步优化LED和PD光学特性参数来提高系统和速率。