[發(fā)明專利]一種兼容TD-SCDMA的衛(wèi)星通信多波束聯(lián)合檢測合并方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110196802.0
• 申請日: 2011-07-14
• 公開（公告）號: CN102237892A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任術(shù)波;朱然;欒西;程宇新;吳建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: H04B1/7105
• 分類號: H04B1/7105;H04B1/7115;H04B7/08
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 張肖琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種多波束聯(lián)合檢測合并信號的方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星移動通信是利用衛(wèi)星和地面設(shè)備，實現(xiàn)陸、海、空域移動用戶之間、以及移動用戶與地面網(wǎng)用戶之間或?qū)Ｓ镁W(wǎng)用戶之間的通信。其具有極廣的覆蓋范圍，可提供不受地理環(huán)境、氣候條件限制的通信服務(wù)。它與地面蜂窩系統(tǒng)和地面固定通信網(wǎng)絡(luò)互為補充和延伸，是實現(xiàn)無縫覆蓋的重要通信手段。因此，兼容地面移動通信系統(tǒng)標準的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)階段的重要研究領(lǐng)域。目前比較成熟的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)大多是基于地面2G標準(2ndGeneration，第二代移動通信系統(tǒng))，采用以TDMA(Time?Division?Multiple?Address，時分多址)為基礎(chǔ)的空中接口。然而，隨著地面蜂窩移動通信的發(fā)展，3G(3rd?Generation，第三代移動通信系統(tǒng))已經(jīng)成為現(xiàn)階段世界各國的主流通信體制，關(guān)于兼容地面3G標準的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)研究也逐漸成為衛(wèi)星通信發(fā)展的重要研究方向。TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronization?Code?Division?Multiple?Access，時分同步的碼分多址技術(shù))是國際電聯(lián)(ITU)采納的3G四大標準之一，也是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標準。因此，研究兼容TD-SCDMA空中接口的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，不僅能夠促進我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，也將進一步推動我國TD-SCDMA標準的推廣，擴大其應(yīng)用范圍，乃至為未來TD-LTE(Time?Division-Long?Term?Evolution，時分雙工-長期演進)標準的衛(wèi)星應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

在CDMA系統(tǒng)中，來自小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間多用戶之間的干擾會嚴重影響系統(tǒng)的上行數(shù)據(jù)檢測性能，因此，抗干擾的多用戶數(shù)據(jù)檢測技術(shù)一直是CDMA系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容。

在地面系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)所采用的Rake接收機屬于單用戶檢測技術(shù)，不能克服本小區(qū)和鄰小區(qū)用戶間的多址干擾。而多用戶檢測技術(shù)由于其能夠有效的克服多用戶間的多址干擾，因此得到了廣泛的研究和應(yīng)用，如[Anders?Host-Madsen，“MMSE-PIC?multi-userdetection?for?DS-CDMA?systems?with?inter-and?intra-cell?interference”，IEEE?Transactions?oncommunications，Vol.47，No.2，F(xiàn)eb.1999]和[M.Voller，M.Haardt，and?J.Gotze.，“Comparative?Studyof?Joint?Detection?Technology?for?TD-CDMA?based?Mobile?Radio?Systems”，IEEE?JournalSelected?Areas?Communications，Vol.19，No.9，2001]等。從理論上說，在TD-SCDMA系統(tǒng)中使用聯(lián)合檢測技術(shù)可以完全消除小區(qū)內(nèi)的MAI(MultipleAccess?Interference，多址干擾)。然而不足的是，傳統(tǒng)聯(lián)合檢測技術(shù)只能消除小區(qū)內(nèi)的用戶間干擾，而把來自其他小區(qū)的多用戶干擾視為噪聲，因此并不能克服TD-SCDMA小區(qū)間的同頻干擾。

與地面系統(tǒng)不同的是在衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星端的多個饋源通過波束成形技術(shù)在地面目標區(qū)域形成多個不同指向的波束小區(qū)。在同頻組網(wǎng)的情況下，由于衛(wèi)星饋源波束成形的不理想性，其受到鄰波束小區(qū)的多用戶干擾要比地面系統(tǒng)中更強。并且由于各波束小區(qū)與衛(wèi)星間通信的時延差較大，來自鄰波束干擾的復雜性也會大大增加。因此如果多波束衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用與地面相同的單小區(qū)聯(lián)合檢測技術(shù)，將無法克服來自鄰波束小區(qū)的多用戶干擾，系統(tǒng)檢測性能將會受到極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種兼容TD-SCDMA的衛(wèi)星通信多波束聯(lián)合檢測合并方法，可以顯著降低系統(tǒng)的信噪比工作門限，大大提高多波束衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中的多用戶檢測性能。

一種兼容TD-SCDMA的衛(wèi)星通信多波束聯(lián)合檢測合并方法，其系統(tǒng)模型如圖1所示，多個衛(wèi)星饋源利用波束形成技術(shù)在地面目標區(qū)域形成M個不同指向的波束小區(qū)，衛(wèi)星端能夠收到來自所有波束小區(qū)內(nèi)用戶的上行信號，各用戶間的信道是相互獨立的；本方法的無線幀結(jié)構(gòu)兼容TD-SCDMA標準，其特征在于，所述衛(wèi)星通信多波束聯(lián)合檢測合并方法包括如下步驟(流程如圖2)：

1、衛(wèi)星端對所有波束小區(qū)內(nèi)用戶的擴頻碼和Midamble碼等通信參數(shù)進行預先配置，且各波束小區(qū)內(nèi)所有用戶在衛(wèi)星端取得定時同步；