PDMA(Pattern Division Multiple Access) 非正交多址接入

非正交接入技术的提出是为了满足大量设备接入需求而提出的，PDMA是其中一种非正交多址接入技术。不同用户共享资源，利用pattern的不同来解调，联合设计发射端和接收端来提高性能。
PDMA在国内由大唐公司主推，中文称为图样分割非正交多址接入。
非正交接入技术使得多个用户共享资源，免调度传输会使得调用相同传输资源的用户传输数据时发生冲突，冲突会导致单次传输可靠性下降，增加传输时延。尤其是当网络处于重负荷状态时，冲突会使得系统无法满足5G提出的“超可靠低时延“的要求。PDMA提出的免调度传输方案，通过增加免调度资源池的大小，使得一个免调度资源快上的复用用户数成倍提升，显著降低免调度资源上用户冲突的概率，保证免调度用户的低传输时延。
PDMA技术的理论基础是考虑发送端和接收端的联合设计，在发送端将多个用户的信号通过编码图样映射到相同的时域、频域和空域资源进行复用传输，在接收端采用广义串行干扰删除（General SIC）接收机算法进行多用户检测，实现上行和下行的非正交传输，逼近多用户信道的容量边界。基于该理论，PDMA的图样矩阵可以表示成N行M列的矩阵形式，其中行代表复用的资源单元，列代表用户的图样，且图样之间具有不等分集度的特点，这有利于减少SIC接收机的误差传播，其相对等分集度的多用户检测可以获得更优的性能。为了构造好的不等分集度特性，PDMA图样的设计准则主要考虑如下方面：（1）具有不同分集度的组数尽量多，以获得尽量高的复用能力；（2）具有相同分集度的组内的干扰尽量小，使得干扰删除时性能尽量优。基于该分集度构造准则设计的图样矩阵将具有稀疏特性，是一种稀疏编码，而稀疏编码能够构造出无环的Tanner图，利于通过低复杂度迭代检测来实现准最大似然检测的性能。在实际工程实现中，通常考虑采用性能较优的置信传播迭代译码（BP-IDD）接收机，可以获得接近最优的多用户检测性能。

PDMA通过用户在发端对发送信号采用编码、资源映射等处理，如图1所示，进一步增强了复用在相同时频资源上多用户信号的可分离特性和单用户的分集度，从而使得基站可以更好地分离不同用户的信号，同时提高单用户检测性能。
由于上行免调度传输的时频资源是多个用户共享的，则在特定的时频资源上可能出现多用户的上行传输发生碰撞，如果发端不进行处理，有可能恶化检测性能。为了提升免调度传输碰撞情况下的检测性能，PDMA非正交多址技术通过用户在发端对发送信号采用不同的图样，增强了复用在相同时频资源上多用户信号的可分离特性和单用户的分集度，从而使得基站可以更好地分离不同用户的信号，同时提高单用户检测性能。应用于免调度传输的PDMA基本传输单元是时间、频率、图样矢量、导频等资源的四元组合，如图2所示，在共享的时频资源上有28个候选的PDMA基本传输单元，0到6对应相同导频资源和不同的PDMA图样矢量， 0、7、14、21对应同一PDMA图样矢量和不同的导频资源，其他依此类推。用户进行PDMA基本传输单元映射时，考虑如下约束：基站根据部署场景下的用户数和基站处理器能力来选取PDMA图样矩阵，再根据PDMA图样矩阵的不等分集度特点，考虑终端与基站的距离远近准则，远端用户分配高分集度码字，近端用户分配低分集度码字。

PDMA免调度传输在技术方案上包含5个基本步骤：步骤1，基站和终端预定义上行免调度关键参数，包括系统带宽、免调度和有调度的时频资源划分比例、上行免调度的PDMA基本传输单元和终端到PDMA基本传输单元的映射关系；步骤2，终端通过随机接入过程向基站发起随机接入请求，并成功接入基站；步骤3，基站根据路损等映射参数建立该终端与PDMA传输基本单元的映射关系，并且将该映射关系通知该终端，通过该映射关系，基站可以获取每个PDMA基本传输单元上承载的所有候选终端用户；步骤4，终端获取基站下发的自身与PDMA传输基本单元的映射关系，当有数据业务发送时，在分配的PDMA基本传输单元上多个终端可以同时发送数据和导频；步骤5，基站在每个PDMA基本传输单元上实时监测所有候选终端用户的上行信号，判断候选终端用户是否有数据发送，对于有数据发送的终端用户进行导频信道估计和数据检测。