第三代移动通信中的多用户检测技术浅析

杨文军 陈航宇



第三代移动通信中的多用户检测技术浅析

杨文军 陈航宇

空军预警学院，湖北 武汉 430019

随着经济的发展和科技的进步，极大的丰富了人们的物质生活，在移动通信领域，多用户检测技术的开发使用为移动用户提供丰富的业务，比如话音和低速率数据业务，以及多媒体业务。对第三代移动通信中的多用户检测技术进行分析研究。

第三代移动通信；多用户检测；发展

1 三代移动通信的简介

在经济全球化程度的不断提高，国内现代化建设的水平也在相应的提高尤其是在信息领域内得到了长足的发展。就拿现在风靡世界的手机通信来说。在最初的时候信息网络还处于十分落后的阶段，一般的手机终端是不可以接入网络进行随意上网的，只可以进行简单的语音交流和简单的文字交流，这是因为当时的通信系统的也就是FDMA的功能还没有强大到一定的地步，其性能不可以一时间传输大量的信号。为了进一步的满足人们的需要，于是在专业人士的努力研究之下，就出现了第二代移动通信系统采用TDMA或CDMA为主的数字蜂窝系统，如GSM /DCS 1800，IS136，IS-95等，这个系统要比之前的使用程度高上了很多，对于那个还没有涉及到手机上网的年代，应用2G网络进行上网，大家也乐此不彼，兴趣极高，可以这样说2G生活在很长的一段时间内占据着我们的生活。但是人类并不是一个容易满足的生物，它具有着很强的欲望，试图依靠自己的知识和力量改变着自己的生活，像第二代这种低数据传输的系统也已经更不上时代的发展要求。在智能手机逐步的面世的时候，相应的网络系统也逐步的被开发出来，更加适应这快捷的社会。

第三代移动通信系统是按照国际电联（Interna tional Telecommunication Union，ITU）提出的IMT - 2000标准进行设计的新一代移动通信系统，简称为3G（The Third Generation）系统。根据有关资料显示3G系统在1985年的时候就已经形成了一定的概念，在当时被大家一致的认为可实施度极高的，未来通信设施建设，并且按照技术如约的完成了其大部分的建设工作，大约在2000年的时候，因此国际上有的国家就以此对其命名为IMT-2000。[1]

2 多用户检测技术

2.1 概念

什么是多用户检测，从理论来说就是通过数据传输终端进一步改善其传输质量的一种新型的稳定技术。在我们实际应用中，常常会把这种技术应用在基站的检测中去，进行一种联合检测。多用户检测（Multi- user Detection，MUD）技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成MAI干扰的凡是在该信号之内的所有独立用户，进行检测。因为检测是独立进行的，因此信息传输被干扰的程度是很低的，为现代手机网络传输带来了一个发展的春天。[2]

2.2 基本思想

（1）基于信息、论中的最优信号检测理论，寻求蜂窝式码分多址的多用户的最优联合检测理论。

（2）充分利用扩频码的己知结构信息，各用户间与各条路径间的相关函数是已知的。因此从理论上看，完全有可能利用这些伪随机序列的已知结构信息和统计信窟、来进一步消除它所带来的负面影响，以达到满足系统性能的要求。[3]

（3）多径干扰和多址干扰其实质是一样的，都来源于伪随机序列，可以利用扩频码的己知结构信息与统计信息，消除多径干扰和多址干扰，同时也就消除和削弱了远近效应。

（4）最优的联合检测方案是可行的。在对多个用户的匹配滤波器接收的基础上，进行多用户联合检测，并充分利用己知伪码结构与统计信息，设法消除其他所有用户的干扰，理论上是完全可行的。[4]

3 检测算法的提出

1986年，美国学者Verdu首先提出利用已知扩频码的结构信息来克服多个用户之间干扰的多用户检测理论与方案。Verdu提出的多用户检测器是在加性高斯白噪声信道（AWGN）下的最优多用户检测。接收机最优结构为匹配滤波器加上维特比（Viterbi）检测算法，即最大似然序列检测（MaximumLikelihood Sequences Detection， MLSD）。

4 技术的分类

目前已提出的多种MUD方法可从不同角度进行分类：按处理方法可分为线性和非线性两大类；按检测器处理信息时需要知道期望用户信息量的多少，又可分为盲和非盲多用户检测器。线性多用户检测器包括解相关检测、最小均方误差检测等；非线性检测主要包括并行（或串行）干扰抵消算法、多级检测和非线性类概率检测等。

5 多用户检测技术的展望

多用户检测基本上可以分为2类：一是最佳多用户检测；二是次最佳多用户检测，而后者是现实中经常用到的。为了进一步的改善现代的独立终端的数据传送，许多专业人士都在努力的朝着一个双向的多用户多功能的发展方向渗入着。我们有理由相信，随着研究的深入，我们在独立终端中的大量信息的传送能够得到很好的效果，还会被广大的用户所接纳。

6 结语

现有的多用户检测技术主要集中用于小区内干扰的消除，随着载波频率的提高，小区的范围会变得越来越模糊，在不远的将来，还会出现个人小区的概念。通过对第三代移动通信中的多用户检测技术的研究，从而促进相关领域的发展。

[1]陈章宝，崔杨培，吴杨.盲多用户检测技术研究[J].广东通信技术，2015（6）：39-42.

[2]王钧.基于子空间盲多用户检测算法的设计和仿真[J].信息技术，2012（6）：153-157.

[3]许燕，陈李萍，张铁利.DEC和MMSE检测器抑制CDMA系统中MAI性能分析[J].科研，2016（4）：33-34.

[4]刘巧红.基于模拟退火遗传算法对多用户检测仿真[J].计算机仿真，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