CN1084979C - 对运行在同一个信道中的信号进行分离的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供了对运行在同一个信道中的信号进行分离的一种方法和一种装置，在本发明的解决方案中，待传输的信号是经过调整的，使得在传输线路另一端的接收机能够将有效信号从干扰信号中分离出来。本发明可应用于数据通信蜂窝网络的TDMA系统中。

Description

对运行在同一个信道中的信号进行分离的方法和装置

本发明的目的在于提出了对运行在同一个信道中的信号进行分离的方法和装置。该发明的解决方案可在数据通信蜂窝状网络所用的时分多址系统中应用。

在数据通信蜂窝状网络的时分多址(TDMA)系统中，采用相同频率的蜂窝(Cell)引起的干扰限制了系统的容量。这种干扰被称为同信道干扰(CCI)。在TDMA蜂窝状网络中非常典型的干扰情况是存在单个强干扰因子。尽管在下文我们只注重讨论只有单个强干扰的情况，但是本发明的解决方案也能适用于有多个干扰的情况。

通过提高频率的地理复用能力、同时降低蜂窝的大小及减小传输功率，可以增强TDMA蜂窝状网络系统的容量。通常所采用的这种解决方案不能令人满意，这是由于它的基础结构变得相当无效和昂贵。

解决同信道干扰的常用方法是将它们看成接收机中的随机高斯的噪声。这种方法只有在CCI干扰接近通常噪声电平时，其结果才令人满意；然而，对于通常完全不受干扰的蜂窝系统，情况通常不是这样的。CCI干扰在本质上相当确定，这暗示我们至少应该能消去它们的部分消极影响。

最新的技术显示了如何联合地估计出正确的信号和干扰信号，而不是采用减弱干扰信道的方法。例如，这种技术描述在K.Giridhar等人的文章：“(Joint Estimation Algorithm for Cochannel SignalDemodulafion)(同信道信号解调的联合估计算法)”，ICC 93，Confercence Proceedings(ICC 93年会刊)。

参照图1，下面对该技术做一些简要的说明。在图1中，d₁(k)和d₂(k)分别是第一个信道和相应的第二个信道-干扰信道的信号源符号。脉冲函数g(t)具有升余弦脉冲形式，其持续时间为2T。经过信道h(t)和h₂(t)，信号被求扣，然后以T/2采样模块对它进行采样。信号的分离则是基于JMLSE(联合最大似然序列估计)算法或JMAPSD(联合最大后验符号检测)算法。

尽管有上述的根据已知技术和参数的补偿方法，同信道干扰仍经常引起问题，即信道的脉冲响应之间存在着相当大的互相关性。当干扰信号的功率几乎与有效信号的功率一样大，或它们各自功率之间互相相关时，如果采用上述的解决方案，就特别成问题。

本发明是基于这样的一个想法-正确信号和干扰信号(一个或多个)两者都采用上述提到的文献中的相同方法来分析。

为此，根据本发明的第一方面，提供一种对运行在数据通信蜂窝网络的时分多址系统中的同一个信道上的信号进行分离的方法，其特征在于，某些附加的不同的信息段被包含在待传输的信号中，这样，基于这些附加的信息，在传输线路的另一端的接收机就能够将有效信号从干扰信号中分离出来，或者对几个有效信号进行分离。

根据本发明的第二方面，提供一种对运行在数据通信蜂窝网络的时分多址系统中的同一信道上的信号进行分离的装置，该装置包括：

-一个有效信号源(10)，

-一个有效信号的调制器(12)，及

-一个有效信号信道(13)，

和，相应地，一个干扰因素，包括：

-一个干扰信号源(20)，

-一个干扰信号的调制器(22)，及

-一个干扰信号信道(23)，

和一个接收端：

-一个解调器(2)，

-一个检测器(3)，及

-一个汇(4)。

其中，有效信号源(10)和干扰的干扰信号源(20)都使用蜂窝网络，而且有效信号和干扰信号在接收机中相加，其特征在于，

-信号源(10)和(20)的信号被调整，以便能被传送给位于传输信道(13，23)之前的干扰防护设备(11，21)，

-并且接收机包括一个在信号求和点之后的将有效信号从干扰信号中分离出来的联合检测器(3)。

根据本发明，附加的信息要添加给传输的信号，其中，对于每个信道，附加信息均不相同，因此，在传输路径的另一端的接收机就能够将有效信号从干扰信号分离出来，或者对不同有效信号做分离。附加信号可以是与信道相关的编码，即在信号中包含不同码字多项式。尽管该方法主要是为将有效信号从干扰信号中分离出来的目的而设计，但它也能应用于接收同一信道中的几个有效信号。另一种可能性是采用具有不同脉冲响应的滤波器，对信号进行编码。编码和脉冲响应可以是彼此各不相同地采取时不变或时变形式。因而时变方式可以是接收机先验已知的或未知的。

在信号中包含附加信息的另一种方法是以时变的方式，在信号中调整信号的功率电平或幅度。这种方法的采用特别适合于当功率互相接近或互相相关时。在这种情况下，要传输的数据的存储区(memory)大小并不需增加，但必须要在不同的功率大小上接收信号。

参见附图，本发明将在下面详细描述说明，其中：

图1表示对应于已经描述过的已知技术的装置和一个反馈补偿器的信号流图。

图2代表相应于该发明的装置。

因而，图2代表了相应于该发明的装置，用于分离运行在同一信道的信号。该发明的装置包括有效信号源10，抗干扰设备11，有效信号调制器12和有效信号信道13。相应地，进入相同信道的干扰包括干扰信号源20，干扰防护设备21，干扰信号调制器22和干扰信号信道23。接收部分包括信号求和点1，解调器2，联合检测器3和汇(sink)4。在该图解表示中，求和点主要描述接收机的天线。

在本发明的装置中，有效信号源10和干扰器的干扰信号源20都使用蜂窝网络系统。信号源10和20通过抗干扰设备11和21被送入调制器12和22。来自调制器的信号传播到信道13和23，在那里，它们在求和点1处被求和。在接收机处被求和的信号通过解调器2被送入联合检测器3，在哪儿，在到达汇4之前，有效信号从干扰信号中被分离出来。

干扰防护设备11和21也可放置在调制器12和22之后。在这种情况下，信号源是通过调制器被送入干扰防护设备的。

在本发明的装置中，抗干扰设备11和21的任务是将待发送的信号整形，以便检测器3在传输线路的另一端，能够将有效信号从干扰信号中分离出来。干扰防护设备能在信号中包含互相不同信息的某些时不变段，如，不同的代码多项式，或者，这些设备包含能提供互不相同脉冲响应的滤波器。在这种情况下，信号的相关性减少了，因而联合检测器就能够将有效信号从干扰信号中分离出来，或对多个有效信号进行分离。另一方面，包含在干扰防护设备11和21中的脉冲响应或编码可能是不同方式的时变形式。在这种情况下，时变形式可能为接收机的联合检测器3所知或未知。

例如，时变编码可以采用与信道相关的编码，或Trellis码调制。必须十分小心仔细地选择编码，以便能够尽可能地对所接收的信号进行分离开来。

根据本发明的装置也考虑到了这样的事实，即蜂窝网络系统中的接收机已经有了有关干扰信号信道的预先信息，因而附加存储区可被充分有效地利用。通过对蜂窝状网络的适当设计，能够确保具有预先信息。

Claims (9)

1.一种对运行在数据通信蜂窝网络的时分多址系统中的同一个信道上的信号进行分离的方法，其特征在于，某些附加的不同的信息段被包含在待传输的信号中，这样，基于这些附加的信息，在传输线路的另一端的接收机就能够将有效信号从干扰信号中分离出来，或者对几个有效信号进行分离。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，包含在信号中的附加信号是与信道相关的编码。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，信号的波形是采用具有不同脉冲响应的滤波器来编码的。

4.根据权利要求2的方法，其特征在于，编码/脉冲响应是时不变的。

5.根据权利要求2的方法，其特征在于，编码/脉冲响应是以互不相同的方式时变的。

6.根据权利要求2的方法，其特征在于，信号的功率电平或幅度是以互不相同的方式时变地改变的。

7.一种对运行在数据通信蜂窝网络的时分多址系统中的同一信道上的信号进行分离的装置，该装置包括：

-一个有效信号源(10)，

-一个有效信号的调制器(12)，及

-一个有效信号信道(13)，

和，相应地，一个干扰因素，包括：

-一个干扰信号源(20)，

-一个干扰信号的调制器(22)，及

-一个干扰信号信道(23)，

和一个接收端：

-一个解调器(2)，

-一个检测器(3)，及

-一个汇(4)。

其中，有效信号源(10)和干扰的干扰信号源(20)都使用蜂窝网络，而且有效信号和干扰信号在接收机中相加，其特征在于，

-信号源(10)和(20)的信号被调整，以便能被传送给位于传输信道(13，23)之前的干扰防护设备(11，21)，

-并且接收机包括一个在信号求和点之后的将有效信号从干扰信号中分离出来的联合检测器(3)。

8.根据权利要求7的装置，其特征在于干扰防护设备(11)，(21)被放于调制器(12)(22)之前，或放于它们之后。

9.根据权利要求8的装置，其特征在于，干扰防护设备(11)和(21)被调整，以便在信号中包含互不相同的某些编码和/或脉冲响应。

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