干扰删除技术在EV-DO中的应用

作者:袁南宁来源:北京邮电大学点击:

  采用CDMA多址方式的cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA三大3G主流标准皆为干扰受限系统。其中cdma2000的演进版本EV-DO采用TDM(时分复用)和多项链路自适应技术使前向容量大大增强,但反向由于多径衰落和用户码道间的非正交性导致用户间存在着多址干扰(MAI),从而使整个系统仍为干扰受限。因此降低EV-DO系统的上行多址干扰至关重要,而干扰删除技术能够有效地降低多址干扰,提高接入成功率和系统容量。

  干扰删除EV-DO中的实现

  从接收机性能和系统容量的角度来看,CDMA系统本质上干扰受限。然而有文献指出CDMA本身不是干扰受限的,而是受常规匹配滤波器接收机的影响而造成干扰受限的。多址通信系统的最优多用户检测(MUD)技术实现复杂度过高,在大多数实际CDMA接收机中是无法实现的。于是大量低实现复杂度的次优多用户检测算法出现。

  次优多用户检测技术主要分为两类:线性均衡器和干扰删除(IC)接收机。线性均衡器即抑制多址干扰的线性滤波器;而IC接收机的基本思想是再生重构每个用户造成的MAI,然后从接收信号中减去这些重构的干扰。为了提高干扰删除性能,干扰删除检测器通常采用多级级联的结构。主要的干扰删除技术分为串行干扰删除(SIC)和并行干扰删除(PIC)两种。

  EVDO反向信道结构如图1所示,其中导频、开销、业务信道均采用串行干扰删除技术。导频信道接收后便可以删除,因为它是一个先验的值(基站端不需要进行解调和解码就可以进行估计);开销信道和业务信道则必须先进行解调和解码后才能删除。下面着重介绍业务信道干扰删除的实现。

  图2所示为基站接收到的用户数据包,基站将这些数据包缓存以进行迭代IC过程。图中,用户组表示用户间数据包的同步关系——用户组间的数据包异步到达,存在帧偏置;用户组内的数据包则同步到达。基站将对缓存的数据包先排序再进行串行干扰删除操作,具体步骤如下:

  首先对所有在slotn接收到最后一个子包(subpacket)的数据包进行解调解码、干扰删除操作。进行干扰删除前先对这些数据包进行排序,确保解调解码成功率高的用户数据包排在前面。因为最初的数据包解码失败会造成干扰估计错误,导致误码扩散,影响IC接收机的性能。排序完成后,尝试对排序队列中的数据包依次进行解调译码,并根据解码结果进行干扰重构并从接收信号中删除。接下来,对slotn-1、slotn-2、slotn-3重复前面的排序、解码、干扰删除操作。最终实现对缓存中所有用户数据包的解码。

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