Многопользовательское обнаружение - Multiuser detection

Многопользовательское обнаружение занимается демодуляцией взаимно мешающих цифровых потоков информации, которые возникают в таких областях, как беспроводная связь, высокоскоростная передача данных, DSL, спутниковая связь, цифровое телевидение и магнитная запись.[1] Также в настоящее время исследуются возможности демодуляции в маломощной межкристальной и внутрикристальной связи. Многопользовательское обнаружение включает обе технологии приемников, предназначенные для совместного обнаружения всех мешающих сигналов.[2] или для однопользовательских приемников, которые заинтересованы в восстановлении только одного пользователя, но надежно защищены от многопользовательских помех, а не только от фонового шума.

Взаимные помехи неизбежны в современных спектрально эффективных беспроводных системах: даже при использовании систем ортогонального мультиплексирования, таких как TDMA, синхронные CDMA или же OFDMA, многопользовательские помехи возникают из-за искажения канала и помех вне соты. Кроме того, в многоантенном (MIMO ), потоки с цифровой модуляцией, исходящие от разных антенн, создают помехи в приемнике, а приемник MIMO использует методы многопользовательского обнаружения для их разделения.[3] Используя структуру мешающих сигналов, многопользовательское обнаружение может повысить спектральную эффективность, чувствительность приемника и количество пользователей, которых система может поддерживать.

Из-за ошибочной веры в некоторые круги сообщества расширенного спектра, что мало что можно получить от приемников, более сложных, чем согласованный фильтр для одного пользователя, многопользовательское обнаружение не начало развиваться до начала 1980-х годов.[4] Верду[5] показал, что ближняя-дальняя проблема Проблема CDMA не была свойственна этой технологии мультиплексирования, и ее можно было преодолеть с помощью оптимального приемника, который демодулирует всех пользователей одновременно. Приемник Верду состоял из набора согласованных фильтров, за которым следовали Алгоритм Витерби. В контексте пропускной способности узкополосного гауссовского двухпользовательского канала множественного доступа Cover[6] продемонстрировал достижимость области пропускной способности с помощью приемника с последовательным подавлением, который декодирует одного пользователя, считая другого шумом, перекодирует его сигнал и вычитает его из принятого сигнала. Такое же ближнее и дальнее сопротивление оптимального приемника может быть достигнуто с помощью декоррелирующего приемника, предложенного в.[7] Также были предложены адаптивные многопользовательские детекторы, которые не требуют предварительного знания мешающих сигналов.[8][9]

Рекомендации

  1. ^ Серджио Верду, "Многопользовательское обнаружение", Cambridge University Press, 1998, ISBN  0-521-59373-5
  2. ^ Шу Ван; Пел Г. Ким; Соониил Квон и Хобин Ким (2006). «На пути к отмене интерференции прямой линии связи» (PDF). Сан-Франциско, Калифорния: Технологический форум группы разработчиков CDMA. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь); Внешняя ссылка в | publisher = (помощь)
  3. ^ Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. Достижения в многопользовательском обнаружении. Эд. Майкл Л. Хониг. Нью-Джерси: Уайли, 2009.
  4. ^ С. Верду, «Скорость беспроводной связи в процессе становления». IEEE Communications Magazine 38.7 (2000): 53-58.
  5. ^ С. Верду, "Минимальная вероятность ошибки для асинхронных гауссовских каналов множественного доступа", IEEE Trans. по теории информации, т. 32, нет. 1, стр. 85-96, январь 1986 г.
  6. ^ Т. М. Ковер, «Некоторые достижения в вещательных каналах», в «Достижения в системах связи», А. Витерби, Под ред. Нью-Йорк: Academic Press, 1975, т. 4. С. 229-260.
  7. ^ Р. Лупас, С. Верду, "Линейные многопользовательские детекторы для каналов множественного доступа с синхронным кодовым разделением", IEEE Trans. Инф. Теория, т. ИТ-35, нет. 1, стр. 123–136, январь 1989 г.
  8. ^ М. Хониг и Х. В. Бедный. «Адаптивное подавление помех». Беспроводная связь: перспективы обработки сигналов (1998): 64-128.
  9. ^ М. Хониг, У. Мадоу и С. Верду, "Слепое адаптивное многопользовательское обнаружение", IEEE Trans. по теории информации, т. 41, нет. 4, стр. 944-960, июль 1995 г.