The coexistence of diverse services with heterogeneous requirements is a major component of 5G. This calls for spectrum slicing: efficient sharing of the wireless resources among diverse users while guaranteeing the respective requirements in terms of throughput, timing, and/or reliability. In this paper, we set up a simple system model of a radio access network (RAN) for investigating spectrum slicing for two user types: (1) broadband users with throughput requirements and (2) intermittently active users with a timing requirement, expressed as either latency-reliability or Age of Information (AoI). We evaluate the trade-offs between between the achievable throughput of broadband users and the timing requirement of the intermittent users under three different access modes: Orthogonal Multiple Access (OMA), Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA), and Partial Non-Orthogonal Multiple Access (PNOMA). Analysis shows that, under a pessimistic model with destructive collisions, NOMA schemes can almost match the throughput of OMA without jeopardizing the reliability and timeliness performance. This indicates that the capture effect can significantly improve NOMA performance, as confirmed by the numerical results.


翻译:不同服务与不同要求共存是5G的一个主要组成部分。 这要求进行频谱切换:在不同用户之间有效分享无线资源,同时保证在输送量、时间和/或可靠性方面各自要求;在本文中,我们建立了一个无线电接入网络(RAN)简单系统模型,用于调查两种用户的切除频谱:(1) 具有吞吐要求的宽带用户和(2) 具有时间要求的间歇性活跃用户,以延缓性-可靠性或信息年龄(AoI)表示。 我们评估了宽带用户可实现的吞吐量与间歇用户在三种不同接入模式下的时间要求之间的权衡:Orthogoal 多重接入(OMA)、非Orthogoal 多重接入(NOMA)和部分非On-Ordocial多重接入(PNOMA))。分析显示,在具有破坏性碰撞的悲观模型下,NOMA计划几乎可以与OMA的吞吐量同时不损害可靠性和及时性性表现。这说明,捕获效果可以大大改进NOMA的绩效,这一点得到了数字结果的证实。

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