[发明专利]无线移动通信系统中的并行干扰消除信道估计方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，更具体的说涉及一种无线移动通信系统中的并行干扰消除信道估计方法与实现所述方法的信道估计装置。

背景技术

无线移动通信的性能主要受到无线信道的制约。在无线传播环境中，发射机与接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的视距传播，到遭遇各种复杂的地貌和地物。无线信道不象有线信道那样固定并可预见，而是具有高度的随机性，为一种随机时变信道。

无线信号通过无线信道时会遭受来自于如下三方面的衰减损害：

1.路径损耗(Pathloss)，这是由于传播介质对无线电波所造成的传播损耗与弥散；

2.阴影衰落(Shadow fading)，这是由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电波遮蔽所引起的大尺度衰落(Large scale fading)。这种衰落速率较慢，又称为慢衰落；

3.多径衰落(Multipath fading)，这是由于移动传播环境的多径传播(Multipathtransmission)和多普勒频移(Doppler shift)效应而引起的小尺度衰落(Small scale fading)。由于其衰落速率较快，又可称为快衰落。多径衰落是无线信道特性中最具特色的部分。

从无线系统工程的角度看，路径损耗和阴影衰落主要影响到无线区域的覆盖，合理的设计总可以消除这种不利的影响。而多径衰落严重影响无线信号传输质量，并且是不可避免的。用户设备的天线一般比较低，无线信号在传输过程中会受到建筑群或地形的阻挡，发射信号要经过直射、反射、散射等多条传播路径才能到达接收端；而且，随着用户设备的移动，各条传播路径上的信号幅度、相位及时延随时随地发生变化。接收机天线将这样的多径信号合成后，形成了一个幅度和相位都急剧变化的接收信号。接收机在根据这样的接收信号对发射信号进行检测时，如果不能针对无线信道的多径衰落进行合理补偿，在对检测信号进行判决时势必产生错误，从而影响无线信号的接收性能。

同时，由于无线信道的多径传播和多普勒频移效应，无线信号经无线信道传输后将产生时延扩展和多普勒展宽，具体表现为时域中信号的持续时间变长以及频域中信号所占用的带宽变大。这将引起信号中的符号间干扰(ISI：Inter-symbol interference)，并且，在一个多用户的无线移动通信系统中，还将因此造成一个小区内的不同用户信号之间的多址干扰(MAI：Multiple access interference)和相邻小区内的不同用户信号之间的邻小区干扰(ACI：Adjacentcell interference)。这些干扰都将影响接收机对发射信号的正确检测和判决，致使无线信号的接收性能下降，从而使无线移动通信系统的性能受损。

上述无线信号通过无线信道时受到的衰减损害可以通过无线信道的信道冲激响应(Channel impulse response)进行描述。在目前提出的第三代无线移动通信系统中，一般采用发射导频序列(Pilot)或训练序列(Midamble)的方法来使无线信号的接收端根据所述的导频序列或训练序列对无线信道的信道冲激响应进行估计，从而在对发射信号进行检测的过程中，使用所述的信道估计值针对无线信道的信道特性进行补偿，降低发射信号检测和判决中的错误概率。同时，在无线信号的发射端使用直接序列扩频(DS-SS：Direct sequence-spreadspectrum)技术对信号频谱进行扩展，并在无线信号的接收端使用瑞克接收(Rake receive)技术对接收信号进行解扩，利用所述扩频信号经过多径传播后所产生的多径时延分量获得分集增益，使得无线信道的多径传播效应变害为利，减小符号间干扰对信号检测和判决过程的不利影响，从而改善无线信号的接收性能。更为重要的是，针对小区内的不同用户信号之间的多址干扰和相邻小区内的不同用户信号之间的邻小区干扰，在无线信号接收机中使用多用户检测(Multiuser Detection)技术对不同用户的发射信号进行联合检测(Joint Detection)，从而提高接收机抵抗多址干扰和邻小区干扰的能力，改善多用户无线信号的接收性能。