TD-SCDMA联合检测算法和直放站.doc

CCSA 中国通信标准化协会 China Communications Standards Association 无线通信技术工作委员会 TC5-WG1-2005-001B WG1工作组 会议名称：WG1组全会 会议地点：青岛 会议时间：2005年5月26日到5月27日 题目：TD-SCDMA的联合检测算法与直放站的关系 来源：京信通信技术有限公司TD-SCDMA的联合检测算法的影响，验证直放站的可行性，并提供了仿真结果。 联系人：张远见、郑全战、邓世群、李莉莉、贺鹏、秦岩 电话：020610、020668 传真：020邮箱：zhangyj@; qz_zheng@ 1前言 直放站具有投资成本低、TD-SCDMA联合检测算法的影响，并在3GPP TR 25.945中规定的多径传播模型下进行了仿真，仿真结果表明加入直放站不影响联合检测算法。 2 联合检测算法原理 2.1 系统模型 接收机天线接收到的总信号向量可以表示为： （1） 其中，为接收到的总信号，为个用户在一个时隙内发送的数据向量： （2） 为噪声向量，为系统矩阵，，为每个用发送的数据符号数。的结构可表为： 其中，N为每个数据域所发送的符号数，Q为扩频因子，W为离散信道的抽头数，为用户k的信道冲击响应，为用户k的扩频码。 2.2 ZF-BLE算法 TD-SCDMA系统采用了迫零线性块均衡（ZF-BLE）法作为联合检测技术的实现方法，其表达式为： （3） 其中为噪声向量的协方差矩阵，对于一般的通信系统噪声为白噪声，于是： （4） 其中为单位矩阵。于是（5）式可以化简为： (5) 3 加入直放站后的信道模型 直放站加入后，我们考虑两种用户情况：（1）在直放站覆盖区的用户，（2）直放站覆盖区和基站都覆盖的用户。 第一种情况下，用户与基站之间的通信主要依靠直放站，虽然也存在一些直接与基站通信的路径，但是这些路经相对于那些经过直放站的路径来说强度非常弱。 图 1 加入直放站后的信道模型 第二种情况，用户与基站能够直接通信，但同时又存在经过直放站间接通信的路径，于是就存在两路信号： 用户与基站直接通信的直接路径（下文称之为直接路径）。 通过直放站的间接路径（下文称之为间接接路径）。 对于第二种情况，直接路径的信号与间接路径的信号所需要的传播时间是不一样的，这是由于传播路径差异和直放站的延时所造成的，而且一般通过间接路径所需的空中传播时间较大。 在实际情况中，这两种情况的任一路信号都是多径传播，因此信号的功率会分布在一定时间范围内，通常用功率延迟分布来描述，而且通常功率延时分布一般服从指数分布，上面两种情况下的功率延迟分布如下图： 图2 两种情况下的功率延时分布 4基站联合检测法算法加入直放站后的分析 4.1 第一种情况（用户位于直放站覆盖区） 4.1.1 理论分析 由前面联合检测算法原理可知，要实现联合检测算法，就要知道每个用户的扩频码和信道冲击响应，。由于用户的扩频码是可以提前知道的，因此，实现联合检测算法的关键是正确估计用户的信道冲击响应。 在第一种情况下，信号传输的关键路径都经过直放站，由于直放站会引入一定的延时，因此经过直放站的径会比其它一些没有经过直放站的径晚到达基站，假设这些经过直放站的主径中的第一径在p个码片周期后到达基站，且由第一种情况的功率延时分布图可知，信号的能量都集中在主径的附近，因此可设处于第一种情况下的用户的信道冲击响应为：， 由于直放站的带内增益一般都较高，所以各条弱径的抽头系数都远远小于经过直放站的各主径抽头系数，在实际情况中可以认为。 TD-SCDMA是同步系统，它会调整各个用户的上行发送时间，使得各个用户发送的信号的主径同时到达基站。假若处于直放站覆盖区的用户能跟基站同步，那么处于直放站覆盖区下的用户所发送的训练序列的各主径将会与其他用户的训练序列的各主径同时到达基站，即： 与同时到达基站 与同时到达基站 与同时到达基站 其中，为直放站覆盖区用户的训