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TD-SCDMA 中的迫零块线性均衡
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2009-07-29
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TD-SCDMA 中的迫零块线性均衡
1：华立通信加拿大研发中心 2：华立信息产业发展有限公司 3：华立信息通信产业集团
摘要：
本文回顾了TD-SCDMA中用于多用户检测的迫零块线性均衡（ZF-BLE）技术，着重分析了用于解最小均方估计矩阵方程的近似Cholesky 因式分解法，并确定了这种算法需要达到的近似度。 本文将这种方法与ZF-BLE中最常用的方法相比较，从而证明，与在TDD 模式的高码速率中表现出的特性不同，这种方法可获得最低的计算复杂度，并显示出近似理想的比特误码率性能。
众所周知， TD-SCDMA [1] 的（NodeB或终端）接收机要求使用多用户（联合检测）以提供满足通信传输要求的链路性能。[5] 中介绍了4种类型已实现的、高性能的联合检测器。 这些都是基于迫零或最小均方误差块线性预测， 其中包括使用和未使用决策反馈的2种情况 ( [5]中分别记作ZF-BLE, MMSE-BLE, ZF-BDFE, MMSE-BDFE)。在 [6] 中，给出2个简化的相关检测器，但仅适用于只有一个发射天线的情况。 因为这种情形等于排除了智能天线技术的使用——这是TD-SCDMA的一个标志性的技术，使得我们无法采用这2个简化检测器的分析。
[5] 的作者和其它研究论文的作者，如[7]的作者， 发现ZF-BLE 检测器能够提供远远超出常规RAKE接收机及决策反馈扩展RAKE接收机的优异性能。 并且，这些作者也发现，其它3种比ZF-BLE 检测器更复杂的联合检测器(MMSE-BLE, ZF-BDFE, and MMSE-BDFE)在性能上比ZF-BLE 检测器的改进相对很小。 因而， 可以认为，ZF-BLE 检测器是适用于TD-SCDMA 系统的标准检测器。 尽管这种检测器的复杂度是所有高性能联合检测器中最低的，但在实现过程中， 考虑到待机时间等性能指标的要求，降低这种联合检测器的复杂度仍是一个非常关键的问题。
为求解ZF-BLE 方程，研究人员提出各种方法( 见 [8], [9], [10] 及相关文献) 。本文回顾了最先由[9] 提出的，基于近似Cholesky 因式分解的算法，并给出针对TD-SCDMA 系统的浮点仿真结果，以确定因式分解需要达到的近似度。 本文将这种方法与ZF-BLE中最常用的方法相比较，从而证明，与在TDD 模式的高码速率中表现出的特性不同，这种方法可以给出最低的计算复杂度，和近似于理想的比特误码率性能。
下一节描述TD-SCDMA下行链路信号模型，之后用一节详细阐述使用近似Cholesky 因式分解的ZF-BLE 检测器。 随后的部分给出了这种算法的复杂度分析，并介绍了其它4种解ZF-BLE 方程的主要方法， 从而比较了全部的5种方法的计算复杂度。最后的2部分给出了仿真性能结果和结论。
1：华立通信加拿大研发中心 2：华立信息产业发展有限公司 3：华立信息通信产业集团
摘要：
本文回顾了TD-SCDMA中用于多用户检测的迫零块线性均衡（ZF-BLE）技术，着重分析了用于解最小均方估计矩阵方程的近似Cholesky 因式分解法，并确定了这种算法需要达到的近似度。 本文将这种方法与ZF-BLE中最常用的方法相比较，从而证明，与在TDD 模式的高码速率中表现出的特性不同，这种方法可获得最低的计算复杂度，并显示出近似理想的比特误码率性能。
众所周知， TD-SCDMA [1] 的（NodeB或终端）接收机要求使用多用户（联合检测）以提供满足通信传输要求的链路性能。[5] 中介绍了4种类型已实现的、高性能的联合检测器。 这些都是基于迫零或最小均方误差块线性预测， 其中包括使用和未使用决策反馈的2种情况 ( [5]中分别记作ZF-BLE, MMSE-BLE, ZF-BDFE, MMSE-BDFE)。在 [6] 中，给出2个简化的相关检测器，但仅适用于只有一个发射天线的情况。 因为这种情形等于排除了智能天线技术的使用——这是TD-SCDMA的一个标志性的技术，使得我们无法采用这2个简化检测器的分析。
[5] 的作者和其它研究论文的作者，如[7]的作者， 发现ZF-BLE 检测器能够提供远远超出常规RAKE接收机及决策反馈扩展RAKE接收机的优异性能。 并且，这些作者也发现，其它3种比ZF-BLE 检测器更复杂的联合检测器(MMSE-BLE, ZF-BDFE, and MMSE-BDFE)在性能上比ZF-BLE 检测器的改进相对很小。 因而， 可以认为，ZF-BLE 检测器是适用于TD-SCDMA 系统的标准检测器。 尽管这种检测器的复杂度是所有高性能联合检测器中最低的，但在实现过程中， 考虑到待机时间等性能指标的要求，降低这种联合检测器的复杂度仍是一个非常关键的问题。
为求解ZF-BLE 方程，研究人员提出各种方法( 见 [8], [9], [10] 及相关文献) 。本文回顾了最先由[9] 提出的，基于近似Cholesky 因式分解的算法，并给出针对TD-SCDMA 系统的浮点仿真结果，以确定因式分解需要达到的近似度。 本文将这种方法与ZF-BLE中最常用的方法相比较，从而证明，与在TDD 模式的高码速率中表现出的特性不同，这种方法可以给出最低的计算复杂度，和近似于理想的比特误码率性能。
下一节描述TD-SCDMA下行链路信号模型，之后用一节详细阐述使用近似Cholesky 因式分解的ZF-BLE 检测器。 随后的部分给出了这种算法的复杂度分析，并介绍了其它4种解ZF-BLE 方程的主要方法， 从而比较了全部的5种方法的计算复杂度。最后的2部分给出了仿真性能结果和结论。
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