[发明专利]时分同步码分多址集群系统中的终端多小区联合检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及到移动通信技术领域的联合检测方法，具体地说，是一种适合时分同步码分多址(TD-SCDMA)集群系统下行的终端多小区联合检测方法。

背景技术

TD-SCDMA集群通信系统下行以广播方式为主，由控制中心判断某个小区内包含哪些群组的用户，当有这些群组或者这些群组中的一部分群组的信息需要发送时，基站发送需要发送的且是该小区包含群组的数据，TD-SCDMA集群系统的小区模型如图1所示。

TD-SCDMA集群系统下行用伪随机序列(Pseudorandom Noise sequences，PN)码区分不同的小区，用正交可变扩频因子(Orthogonal Variable Spreading Factor，OVSF)码区分不同的群组。由于码字的不正交以及不同群组分配的不同扩频码之间由于多径效应产生的非正交，系统中存在多址干扰(Multiple Access Interference，MAI)；由于多径传播，系统中存在同一信号不同路径之间的符号间干扰(Inter-Symbol Interference，ISI)。因此，TD-SCDMA集群通信系统是一个干扰受限系统。TD-SCDMA系统也是一个干扰受限系统，它的系统容量主要受限于系统内各移动台和基站间的干扰，TD-SCDMA系统使用功率控制、小区扰码、联合检测和智能天线等技术进行系统内部的干扰消除和干扰抑制，从而满足系统容量要求。而对于TD-SCDMA集群系统来说，由于功率控制和智能天线下行波束赋形技术无法使用(由于采用下行资源共享方式传输，以广播发射方式为主，这就导致智能天线的定向波束赋型无法应用)，并且TD-SCDMA集群系统的小区扰码(PN码)较短，对邻小区干扰白化的能力较弱，使得系统中邻小区的干扰增加，下行单小区联合检测无法抑制这部分干扰。为了抑制邻小区干扰，提高TD-SCDMA集群系统的容量，本发明提供了一种合适TD-SCDMA集群系统的终端多小区联合检测算法。

实际上，MAI中包含许多可以用来提高信号检测准确性的信息，如用户扩频码，信道估计等，联合检测技术就是利用这些信息进行联合检测。本发明中，目标群组是指目标用户所在的群组，本小区是指目标用户所在的小区，邻小区是指与本小区相邻的小区，如图1所示，我们考虑蜂窝状的小区模型，目标用户可以接收到同频同时隙内相邻小区的信号。

TD-SCDMA系统使用midamble码进行信道估计，每个小区被确定一个基本midamble码，同频相邻小区具有不同的基本midamble码。TD-SCDMA系统中，常规时隙的突发信号结构如图2，突发信号中部的midamble码(中间码)用于进行信道估计，两边的数据块用来传送业务数据。

首先，TD-SCDMA集群系统中终端多小区接收机接收到的信号模型为：

r＝Ad+n    (1)

其中，d为发送数据；A为传输矩阵，由各个码道的组合信道响应b^(k)构成，k是码道编号，假设共有M个码道，其中c^(k)是对应的码道编号为k的群组的扩频码，是卷积，h^(k)是对应的码道编号为k的群组的信道冲激响应，其元素是利用midamble码进行信道估计得到的，根据b^(k)可以计算A矩阵，b^(k)是A矩阵中分布在对角线上的各个块中的一列；n为噪声项，r表示接收信号。

联合检测算法有多种，有干扰抵消、有线性块均衡、也有两者的混合等。其中，干扰抵消方法主要包括串行干扰消除(Successive Interference Cancellation，SIC)和并行干扰消除(Parallel Interference Cancellation，PIC)，干扰抵消的基本思想是判决反馈，首先从总的接收信号中判决出其中部分的数据，根据判决出的数据、用户扩频码、信道估计结果等信息重构出数据对应的信号，再从总接收信号中减去重构信号，如此循环迭代。

线性块均衡方法常见的有白化匹配滤波器、迫零线性块均衡、最小均方误差线性块均衡等。对于白化匹配滤波器(Whitening Matched Filter，WMF)，它是对传统匹配滤波器进行了扩展，同时考虑MAI和ISI，d的估计为