Gần đây, các thiết kế hệ thống dựa trên tính phi trực giao được phát triển để sử dụng trong các mạng truyền thông và đã thu hút được sự chú ý đáng kể của các nhà nghiên cứu. Kỹ thuật đa truy cập trực giao (OMA) và đa truy cập phi trực giao (NOMA) được minh họa trong Hình 1. Trong OMA, mỗi người dùng có thể khai thác các tài nguyên truyền thông trực giao trong một khe thời gian, băng tần hoặc mã cụ thể để tránh nhiễu đa truy cập. Hàng chục thế hệ mạng trước đây đã sử dụng các sơ đồ OMA, chẳng hạn như đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) của thế hệ thứ nhất (1G), đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) của 2G, đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) của 3G và phân chia theo tần số trực giao đa truy cập (OFDMA) của 4G. Trong NOMA, nhiều người dùng có thể sử dụng đồng thời các tần số phi trực giao bằng cách tạo ra hiệu suất phổ cao trong khi vẫn cho phép một số mức độ nhiễu đa truy nhập tại các máy thu, cho phép hệ thống tái sử dụng tài nguyên và tăng cường chia sẻ giữa những người sử dụng..

                                           Hình 1. So sánh OMA và NOMA

Trong giao thức NOMA, một RB (Resource Block) phục vụ nhiều người dùng và một người dùng có thể sử dụng nhiều RB để cải thiện tốc độ dữ liệu của họ. Tín hiệu của người dùng được ghép kênh ở phía máy phát bằng cách sử dụng mã hóa chồng chất (SC) và được phân kênh tại vị trí người nhận bằng kỹ thuật loại bỏ nhiễu liên tiếp (SIC). Việc sử dụng SC nâng cao tỷ lệ tổng, sự công bằng của người dùng và tính linh hoạt. Mặt khác, nhiễu giữa người dùng do ghép kênh SC có thể được loại bỏ bởi SIC. NOMA được phân loại thành NOMA miền công suất (PD-NOMA) và NOMA miền mã (CD-NOMA). Trong PD-NOMA, nhiều người dùng được phục vụ theo các điều kiện kênh từ một RB trực giao chung. Mặt khác, trong CD-NOMA, các trình tự trải mã được sử dụng để phục vụ những người dùng khác nhau. Ngoài ghép kênh miền nguồn và ghép kênh miền mã, còn có các sơ đồ NOMA khác như đa truy nhập phân chia theo mẫu (PDMA) và ghép kênh phân chia bit (BDM). Mặc dù ghép kênh miền mã có tiềm năng tăng cường hiệu quả phổ, nhưng nó đòi hỏi băng thông truyền dẫn cao và không dễ áp ​​dụng cho các hệ thống hiện tại. Mặt khác, ghép kênh miền công suất có cách triển khai đơn giản vì các mạng hiện có không cần có những thay đổi đáng kể. Ngoài ra, nó không yêu cầu băng thông bổ sung để cải thiện hiệu suất phổ. Hiệu suất hệ thống đạt được với sơ đồ NOMA đã được chứng minh cao hơn so với sơ đồ đa truy cập trực giao (OMA). Ngoài ra, việc kết hợp một UAV với kỹ thuật NOMA có khả năng cải thiện hiệu suất của hệ thống.