SCDMA系统中MSJD技术的实现方案

介绍了接近满码道工作时不能满足系统性能要求的联合检测技术，研究了能有效解决信噪比恶化问题、大大提高系统性能的多步联合检测技术；提出了改进的并行多步联合检测算法，减小了系统时延；并给出了SCDMA系统中的实现方案。
关 键 词 同步码分多址; 多用户检测; 联合检测; 多步联合检测

码分多址(Code Division Multiple Access, CDMA)具有高容量、软切换等优点，已经成为第三代移动通信中的主要技术。但是CDMA是干扰受限系统，多址干扰(Multiple Access Interference，MAI)和符号间干扰(InterSymbol Interference，ISI)是影响系统容量和性能提高的主要因素。文献[1]提出了同时消除MAI和ISI的联合检测技术。相对于单用户检测，它大大提高CDMA的系统性能。但由于信噪比恶化，系统接近满码道工作时，联合检测技术不能达到系统性能要求。多步联合检测有效地解决了信噪比恶化的问题，大大提高了系统的性能[2,3]。

1．联合检测技术
假设同步码分多址(Synchronous CDMA，SCDMA)系统有K个用户，在发送端用户对M帧的信息比特进行信道编码后交织，得到数据符号；然后用扩频系数为SF的扩频码进行扩频，得到用户的发射数据，经过冲激响应为的信道到达接收端，得到用户的接收信号, 且有：其他A式中 A为系统矩阵；()kB为合并信道冲激响应，它考虑了信道特性和扩频码的影响；W为估计窗长；J为一帧中数据符号的长度。
假定信道噪声为，则K个用户到达基站接收端后收到的总信号为n()1Kkkeend==+=+ΣA。

3 多步联合检测技术的性能
信息比特的编码方式采用3GPP推荐的Turbo编码方案，其交织长度取为700，采用MAX-LOG-MAP算法进行迭代译码，迭代次数固定为6。假定已经采用了有效的功率控制，使得达到基站的所有用户功率相等。 /dB510Ka=1; K=16
图2给出了AWGN信道系统满码道(K=16)工作时，多步联合检测对系统性能的改善。可见，相对于传统的联合检测技术，多步联合检测技术将提高系统性能。多步联合检测的第二周期由于去除了其他组用户对本组用户的影响，而且采用MMSE-BLE算法，相对于第一周期，系统性能将提高。容易看出，如果多步联合检测的周期数趋于无穷大，不考虑重构时产生的错误，当一个时隙占用个码道时，采用多步联合检测的系统性能可以接近采用传统检测技术时K/2个码道的性能。 K
图2 高斯白噪声信道下MSJD的性能曲线
4 多步联合检测技术的实现方案
根据前面对多步联合检测技术的介绍，结合TD-SCDMA系统的帧结构和相应的处理方法，得到了如图3所示的实现方案。其中，M表示交织帧的帧数，I表示多步联合检测周期数。
为减少重复运算量，MSJD技术需要很大的存储空间来存储第一组码道和第二组码道从第1帧到第M帧的系统矩阵，以完成MSJD第1个周期到第I周期的联合检测。
需要指明的是，在前面关于MSJD的介绍中，没有特别指明码道和用户的差别。而在实际的SCDMA系统中，一个用户通常需要占用多个码道，在发送端，由于每个用户所有码道的信息比特是统一进行信道编码和交织的，如果同一用户的不同码道被分配到不同的组，那么，在接收端，同一周期的不同组的JD输出后，应该把同一用户的所有码道的数据符号统一解交织后再进行译码；在重构时，编码、交织依然是各个用户统一进行，但是在进行信道模拟时，需要按组把码道分开，分别乘以各组的系统函数，得到各组的重构信号。