Увеличение пропускной способности сотовых систем радиосвязи с кодовым разделением каналов методами многопользовательского детектирования

• Автор: Гончаров, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ.
AMPS - Advanced Mobile Phone System - название стандарта сотовой связи, N-AMPS - Narrowband AMPS - название стандарта сотовой связи,
Is-95 - International Standard - 95 - название стандарта сотовой связи,
UMTS - Universal Mobile Telecommunication System - название стандарта сотовой связи,
CDMA - Code Division Multiple Access - обозначение систем связи с кодовым разделением каналов,
NMT - The Nordic Mobile Telephone System - название стандарта сотовой связи, TDMA - Time Division Multiple Access - название стандарта сотовой связи, обозначение систем связи с временным разделением каналов,
GSM - Global System Mobile - название стандарта сотовой связи,
BPSK - Binary Phase Shift Keying - тип модуляции,
QPSK - Quadric Phase Shift Keying - тип модуляции,
DLL - Delay Lock Loop - устройство слежения за задержкой,
CRC - Cyclic Redundancy Check - контрольная сумма,
MMSE - Minimize the Mean Square Error - тип алгоритма многопользовательского детектирования,
SNR - Signal-Noise Rate - отношение сигнал-шум,
АКФ - автокорреляционная функция,
БС - базовая станция,
ЛФОП - логарифм функционала отношения правдоподобия,
МП - метод максимального правдоподобия,
МПД - многопользовательское детектирование,
МС - мобильная станция,
ПСП - псевдослучайная последовательность,
РЗСС - радиально-зоновая сотовая система радиосвязи,
ССРС - сотовые системы радиосвязи,
ШПС - шумоподобный сигнал,
ЭВМ - электронно-вычислительная машина.
LJ- операция округления вниз,
<...>- операция усреднения по реализации,
+ - операция транспонирования,

- обозначение комплексного числа или функции,
- операция комплексного сопряжения, real(.) действительная часть аргумента, imag() мнимая часть аргумента,
modN(.) - операция вычисления остатка от деления аргумента на N , signf j функция определения знака аргумента,
а - качество подавления помех своей соты,
a(r)i(t) и an>i(t) - действительная и мнимая части канальной ПСП двухкомпонентного сигнала,
А - амплитуда,
À - комплексный вектор,
b = — - отношение мощности помех своей соты к полной мощности помех, р
Ь, - неизвестный информационный параметр, b - вектор неизвестных информационных параметров bt,
Ък - некоторый к -ый вектор неизвестных информационных параметров,
Ъс неизвестный информационный параметр некоторого фиксированного пользователя,
Ь, - оценка неизвестного информационного параметра (“ жесткое” решение),
Ь, - вектор оценок неизвестных информационных параметров (“ жестких” решений),
В - база сигнала,
В ={Btj} - комплексная матрица взаимных корреляций пилот-сигналов
мешающих пользователей в пилот-сигнале полезного пользователя, с - скорость света в вакууме,
С = |Су}, действительная матрица взаимных корреляций при наличии неравных амплитуд принимаемых сигналов С,. = К- А, ■Aj,
С = jC^}, комплексная матрица взаимных корреляций при наличии неравных
амплитуд принимаемых сигналов С= К■ А: ■ А,,
d,e,f,m - значения коэффициентов матрицы взаимных корреляций,
D(b] ) - дисперсия оценки Ь],

Ö={Dj} - комплексная матрица взаимных корреляций информационных
сигналов мешающих пользователей в пилот-сигнале полезного пользователя, eft) - непрерывный гауссовский случайный процесс с нулевым математическим ожиданием и единичной дисперсией,
Ё - единичная матрица,
F - ширина спектра,
/0 - частота несущей сигнала, fd - частота Доплера,
g(x) - генераторный полином кодера Рида-Соломона,
/г - отношение сигнал-шум по мощности,
Ы х) - пороговая функция,
hfп> - величина порога на п -ом этапе МПД,
hx(t) - импульсная характеристика фильтра,
- действительная матрица взаимных корреляций,
К' - действительная усеченная матрица взаимных корреляций,
R ={ЁJ - комплексная матрица взаимных корреляций информационных
сигналов мешающих пользователей в информационном сигнале полезного пользователя,
Ксс - значение коэффициента матрицы взаимных корреляций фиксированного
элемента,
Кс столбец матрицы взаимных корреляций R, соответствующий фиксированному элементу,
L - объем системы сигналов,
тх - математическое ожидание случайной величины .г .,
М - количество лучей,
М(Б)- логарифм функционала отношения правдоподобия в векторно-матричной форме,
n( t) - белый гауссовский шум с односторонней спектральной плотностью N0,
Ці) - комплексный случайный процесс, действительная и мнимая компоненты которого - независимые гауссовские шумы с односторонней спектральной плотностью Л'0,
N - количество пользователей,
N0 односторонняя спектральная плотность мощности белого шума,

1.3.1.2 Оптимальный алгоритм.
Логарифм функционала отношения правдоподобия для оценки Ъ в
векторно-матричной форме выглядит следующим образом
М(В)= —-В* ■ *- — -5+ -С-В, (30)
N<1 М0
где обозначено х = {*,}, х, = |х(0 - А, , 1 = 1,N , С = }, С#. =Ка -А, ■А],

г,]'=Ш.
Оценка вектора Ь может быть получена полным перебором всех возможных векторов Ьк, и выбора того из них, который максимизирует (30).
1.3.1.3 ММвЕ- алгоритм.
Согласно сведениям из литературы [17] данный алгоритм не требует знания амплитуд принимаемых сигналов, поэтому доработка алгоритма до случая неравных амплитуд не требуется.
Входная статистика, полученная с помощью неоптимального алгоритма
х ={*,}, х, = |х(г) - / = /,ЛТ подвергается линейному матричному

преобразованию
9=(К + Х±.Е)*-х. (31)
Решение о значении переданного информационного бита выносится на основании сравнения результирующей статистики с нулевым порогом.
5, = sign(у,) А = 1^
1.3.1.4 Итеративный алгоритм.
В качестве нулевого приближения используются неоптимальная оценка (29) Х(Щ ={х,}, 1 = Ш
Оценка информационных параметров н-го приближения может быть получена из оценок предыдущего (п-) -го этапа и неоптимальных оценок по следующим правилам
х<*>, =х<^-±А, ■А) -Км ■Ых<п^,)) ,А = Ш, (32)