第三代移動通信中的多用戶檢測技術淺析

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淺析

楊文軍 陳航宇

空軍預警學院，湖北 武漢 430019

隨著經濟的發展和科技的進步，極大的豐富了人們的物質生活，在移動通信領域，多用戶檢測技術的開發使用為移動用戶提供豐富的業務，比如話音和低速率數據業務，以及多媒體業務。對第三代移動通信中的多用戶檢測技術進行分析研究。

第三代移動通信；多用戶檢測；發展

1 三代移動通信的簡介

在經濟全球化程度的不斷提高，國內現代化建設的水平也在相應的提高尤其是在信息領域內得到了長足的發展。就拿現在風靡世界的手機通信來說。在最初的時候信息網絡還處于十分落后的階段，一般的手機終端是不可以接入網絡進行隨意上網的，只可以進行簡單的語音交流和簡單的文字交流，這是因為當時的通信系統的也就是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，于是在專業人士的努力研究之下，就出現了第二代移動通信系統采用TDMA或CDMA為主的數字蜂窩系統，如GSM /DCS 1800，IS136，IS-95等，這個系統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的年代，應用2G網絡進行上網，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占據著我們的生活。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，像第二代這種低數據傳輸的系統也已經更不上時代的發展要求。在智能手機逐步的面世的時候，相應的網絡系統也逐步的被開發出來，更加適應這快捷的社會。

第三代移動通信系統是按照國際電聯（Interna tional Telecommunication Union，ITU）提出的IMT - 2000標準進行設計的新一代移動通信系統，簡稱為3G（The Third Generation）系統。根據有關資料顯示3G系統在1985年的時候就已經形成了一定的概念，在當時被大家一致的認為可實施度極高的，未來通信設施建設，并且按照技術如約的完成了其大部分的建設工作，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

2.1 概念

什么是多用戶檢測，從理論來說就是通過數據傳輸終端進一步改善其傳輸質量的一種新型的穩定技術。在我們實際應用中，常常會把這種技術應用在基站的檢測中去，進行一種聯合檢測。多用戶檢測（Multi- user Detection，MUD）技術在傳統檢測技術的基礎上，充分利用造成MAI干擾的凡是在該信號之內的所有獨立用戶，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，為現代手機網絡傳輸帶來了一個發展的春天。[2]

2.2 基本思想

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

（2）充分利用擴頻碼的己知結構信息，各用戶間與各條路徑間的相關函數是已知的。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構信息和統計信窟、來進一步消除它所帶來的負面影響，以達到滿足系統性能的要求。[3]

（3）多徑干擾和多址干擾其實質是一樣的，都來源于偽隨機序列，可以利用擴頻碼的己知結構信息與統計信息，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。

（4）最優的聯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上，進行多用戶聯合檢測，并充分利用己知偽碼結構與統計信息，設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，美國學者Verdu首先提出利用已知擴頻碼的結構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）下的最優多用戶檢測。接收機最優結構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，而后者是現實中經常用到的。為了進一步的改善現代的獨立終端的數據傳送，許多專業人士都在努力的朝著一個雙向的多用戶多功能的發展方向滲入著。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 結語

現有的多用戶檢測技術主要集中用于小區內干擾的消除，隨著載波頻率的提高，小區的范圍會變得越來越模糊，在不遠的將來，還會出現個人小區的概念。通過對第三代移動通信中的多用戶檢測技術的研究，從而促進相關領域的發展。

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

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

[3]許燕，陳李萍，張鐵利.DEC和MMSE檢測器抑制CDMA系統中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