楊文軍 陳航宇

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第三代移動通信中的多用戶檢測技術(shù)淺析

楊文軍 陳航宇

空軍預(yù)警學(xué)院，湖北 武漢 430019

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，極大的豐富了人們的物質(zhì)生活，在移動通信領(lǐng)域，多用戶檢測技術(shù)的開發(fā)使用為移動用戶提供豐富的業(yè)務(wù)，比如話音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以及多媒體業(yè)務(wù)。對第三代移動通信中的多用戶檢測技術(shù)進行分析研究。

第三代移動通信；多用戶檢測；發(fā)展

1 三代移動通信的簡介

在經(jīng)濟全球化程度的不斷提高，國內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)的水平也在相應(yīng)的提高尤其是在信息領(lǐng)域內(nèi)得到了長足的發(fā)展。就拿現(xiàn)在風(fēng)靡世界的手機通信來說。在最初的時候信息網(wǎng)絡(luò)還處于十分落后的階段，一般的手機終端是不可以接入網(wǎng)絡(luò)進行隨意上網(wǎng)的，只可以進行簡單的語音交流和簡單的文字交流，這是因為當(dāng)時的通信系統(tǒng)的也就是FDMA的功能還沒有強大到一定的地步，其性能不可以一時間傳輸大量的信號。為了進一步的滿足人們的需要，于是在專業(yè)人士的努力研究之下，就出現(xiàn)了第二代移動通信系統(tǒng)采用TDMA或CDMA為主的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，如GSM /DCS 1800，IS136，IS-95等，這個系統(tǒng)要比之前的使用程度高上了很多，對于那個還沒有涉及到手機上網(wǎng)的年代，應(yīng)用2G網(wǎng)絡(luò)進行上網(wǎng)，大家也樂此不彼，興趣極高，可以這樣說2G生活在很長的一段時間內(nèi)占據(jù)著我們的生活。但是人類并不是一個容易滿足的生物，它具有著很強的欲望，試圖依靠自己的知識和力量改變著自己的生活，像第二代這種低數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)也已經(jīng)更不上時代的發(fā)展要求。在智能手機逐步的面世的時候，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也逐步的被開發(fā)出來，更加適應(yīng)這快捷的社會。

第三代移動通信系統(tǒng)是按照國際電聯(lián)（Interna tional Telecommunication Union，ITU）提出的IMT - 2000標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的新一代移動通信系統(tǒng)，簡稱為3G（The Third Generation）系統(tǒng)。根據(jù)有關(guān)資料顯示3G系統(tǒng)在1985年的時候就已經(jīng)形成了一定的概念，在當(dāng)時被大家一致的認為可實施度極高的，未來通信設(shè)施建設(shè)，并且按照技術(shù)如約的完成了其大部分的建設(shè)工作，大約在2000年的時候，因此國際上有的國家就以此對其命名為IMT-2000。[1]

2 多用戶檢測技術(shù)

2.1 概念

什么是多用戶檢測，從理論來說就是通過數(shù)據(jù)傳輸終端進一步改善其傳輸質(zhì)量的一種新型的穩(wěn)定技術(shù)。在我們實際應(yīng)用中，常常會把這種技術(shù)應(yīng)用在基站的檢測中去，進行一種聯(lián)合檢測。多用戶檢測（Multi- user Detection，MUD）技術(shù)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成MAI干擾的凡是在該信號之內(nèi)的所有獨立用戶，進行檢測。因為檢測是獨立進行的，因此信息傳輸被干擾的程度是很低的，為現(xiàn)代手機網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來了一個發(fā)展的春天。[2]

2.2 基本思想

（1）基于信息、論中的最優(yōu)信號檢測理論，尋求蜂窩式碼分多址的多用戶的最優(yōu)聯(lián)合檢測理論。

（2）充分利用擴頻碼的己知結(jié)構(gòu)信息，各用戶間與各條路徑間的相關(guān)函數(shù)是已知的。因此從理論上看，完全有可能利用這些偽隨機序列的已知結(jié)構(gòu)信息和統(tǒng)計信窟、來進一步消除它所帶來的負面影響，以達到滿足系統(tǒng)性能的要求。[3]

（3）多徑干擾和多址干擾其實質(zhì)是一樣的，都來源于偽隨機序列，可以利用擴頻碼的己知結(jié)構(gòu)信息與統(tǒng)計信息，消除多徑干擾和多址干擾，同時也就消除和削弱了遠近效應(yīng)。

（4）最優(yōu)的聯(lián)合檢測方案是可行的。在對多個用戶的匹配濾波器接收的基礎(chǔ)上，進行多用戶聯(lián)合檢測，并充分利用己知偽碼結(jié)構(gòu)與統(tǒng)計信息，設(shè)法消除其他所有用戶的干擾，理論上是完全可行的。[4]

3 檢測算法的提出

1986年，美國學(xué)者Verdu首先提出利用已知擴頻碼的結(jié)構(gòu)信息來克服多個用戶之間干擾的多用戶檢測理論與方案。Verdu提出的多用戶檢測器是在加性高斯白噪聲信道（AWGN）下的最優(yōu)多用戶檢測。接收機最優(yōu)結(jié)構(gòu)為匹配濾波器加上維特比（Viterbi）檢測算法，即最大似然序列檢測（MaximumLikelihood Sequences Detection， MLSD）。

4 技術(shù)的分類

目前已提出的多種MUD方法可從不同角度進行分類：按處理方法可分為線性和非線性兩大類；按檢測器處理信息時需要知道期望用戶信息量的多少，又可分為盲和非盲多用戶檢測器。線性多用戶檢測器包括解相關(guān)檢測、最小均方誤差檢測等；非線性檢測主要包括并行（或串行）干擾抵消算法、多級檢測和非線性類概率檢測等。

5 多用戶檢測技術(shù)的展望

多用戶檢測基本上可以分為2類：一是最佳多用戶檢測；二是次最佳多用戶檢測，而后者是現(xiàn)實中經(jīng)常用到的。為了進一步的改善現(xiàn)代的獨立終端的數(shù)據(jù)傳送，許多專業(yè)人士都在努力的朝著一個雙向的多用戶多功能的發(fā)展方向滲入著。我們有理由相信，隨著研究的深入，我們在獨立終端中的大量信息的傳送能夠得到很好的效果，還會被廣大的用戶所接納。

6 結(jié)語

現(xiàn)有的多用戶檢測技術(shù)主要集中用于小區(qū)內(nèi)干擾的消除，隨著載波頻率的提高，小區(qū)的范圍會變得越來越模糊，在不遠的將來，還會出現(xiàn)個人小區(qū)的概念。通過對第三代移動通信中的多用戶檢測技術(shù)的研究，從而促進相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

[1]陳章寶，崔楊培，吳楊.盲多用戶檢測技術(shù)研究[J].廣東通信技術(shù)，2015（6）：39-42.

[2]王鈞.基于子空間盲多用戶檢測算法的設(shè)計和仿真[J].信息技術(shù)，2012（6）：153-157.

[3]許燕，陳李萍，張鐵利.DEC和MMSE檢測器抑制CDMA系統(tǒng)中MAI性能分析[J].科研，2016（4）：33-34.

[4]劉巧紅.基于模擬退火遺傳算法對多用戶檢測仿真[J].計算機仿真，2011，28（5）：118-121.

The Analysis of Multi User Detection Technology in the Third Generation Mobile Communication

Chen Hangyu Yang Wenjun

Air force early warning college，Wuhan Hubei 430019

With the development of economy and science and technology progress，greatly enriched the people's material life，in the field of mobile communication，the multi user detection technology development used to provide abundant services for mobile users，such as voice and low rate data services，and multimedia services. In this paper，the third generation mobile communication in the multi user detection technology analysis.

third generation mobile communication；multi user detection；development

D922.66

A

1009-6434(2016)6-0253-02