孙钢灿，吴新李，郝万明，朱政宇,3

（1.郑州大学信息工程学院，河南 郑州 450001；2.郑州大学产业技术研究院，河南 郑州 450003；3.郑州大学电子材料与系统国际联合研究中心，河南 郑州 450001）

0 引言

随着5G 的普及，无线网络将会接入越来越多终端设备。毫米波（频率为30～300 GHz）具有丰富的频谱资源，可以为终端设备提供高速率数据传输[1-2]。另外，由于毫米波信号传输路径损耗较大，基站通常配备大规模天线以形成高增益的方向性波束。因此，毫米波大规模多输入多输出（MIMO,multiple input multiple output）已作为未来无线通信候选技术之一[3-4]。在传统大规模MIMO 中，为实现全数字预编码，每根天线连接一个射频链。但是，射频链功耗较大，大量射频链将导致较大的能量消耗。为降低系统功耗，稀疏射频链天线结构被提出，即少量射频链通过移相器连接到所有天线，这种结构降低了大量射频链带来的硬件成本和能耗[5-6]。非正交多址接入（NOMA,non-orthogonal multiple access）技术近几年获得较多研究，它通过串行干扰消除（SIC,successive interference cancellation）技术降低/消除用户间干扰，有效提高了系统频谱效率[7-8]。因此，结合以上两大技术构建基于NOMA的毫米波大规模MIMO 系统，可为未来无线网络提供高速率低功耗数据传输。

目前，相关文献已经对NOMA 技术在毫米波通信系统中的应用进行了较深入的研究。文献[9]研究了单射频链下毫米波NOMA 系统的功率分配和波束设计联合优化问题，提出了一种有效的优化方法。文 献[10]扩展到多个射频链，提出了一种基于K-means的用户分组算法，在此基础上设计了一种混合预编码和功率分配方案，实现系统谱效最大化。……