專利名稱：對運(yùn)行在同一個信道中的信號進(jìn)行分離的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的在于提出了對運(yùn)行在同一個信道中的信號進(jìn)行分離的方法和裝置。該發(fā)明的解決方案可在數(shù)據(jù)通信蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)所用的時分多址系統(tǒng)中應(yīng)用。
在數(shù)據(jù)通信蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)的時分多址(TDMA)系統(tǒng)中，采用相同頻率的蜂窩(Cell)引起的干擾限制了系統(tǒng)的容量。這種干擾被稱為同信道干擾(CCI)。在TDMA蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)中非常典型的干擾情況是存在單個強(qiáng)干擾因子。盡管在下文我們只注重討論只有單個強(qiáng)干擾的情況，但是本發(fā)明的解決方案也能適用于有多個干擾的情況。
通過提高頻率的地理復(fù)用能力、同時降低蜂窩的大小及減小傳輸功率，可以增強(qiáng)TDMA蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量。通常所采用的這種解決方案不能令人滿意，這是由于它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)變得相當(dāng)無效和昂貴。
解決同信道干擾的常用方法是將它們看成接收機(jī)中的隨機(jī)高斯的噪聲。這種方法只有在CCI干擾接近通常噪聲電平時，其結(jié)果才令人滿意；然而，對于通常完全不受干擾的蜂窩系統(tǒng)，情況通常不是這樣的。CCI干擾在本質(zhì)上相當(dāng)確定，這暗示我們至少應(yīng)該能消去它們的部分消極影響。
最新的技術(shù)顯示了如何聯(lián)合地估計出正確的信號和干擾信號，而不是采用減弱干擾信道的方法。例如，這種技術(shù)描述在K.Giridhar等人的文章“(Joint Estimation Algorithm for Cochannel SignalDemodulafion)(同信道信號解調(diào)的聯(lián)合估計算法)”，ICC 93，Confercence Proceedings(ICC 93年會刊)。
參照

圖1，下面對該技術(shù)做一些簡要的說明。在圖1中，d1(k)和d2(k)分別是第一個信道和相應(yīng)的第二個信道-干擾信道的信號源符號。脈中函數(shù)g(t)具有升余弦脈沖形式，其持續(xù)時間為2T。經(jīng)過信道h(t)和h2(t)，信號被求扣，然后以T/2采樣模塊對它進(jìn)行采樣。信號的分離則是基于JMLSE(聯(lián)合最大似然序列估計)算法或JMAPSD(聯(lián)合最大后驗符號檢測)算法。
盡管有上述的根據(jù)已知技術(shù)和參數(shù)的補(bǔ)償方法，同信道干擾仍經(jīng)常引起問題，即信道的脈沖響應(yīng)之間存在著相當(dāng)大的互相關(guān)性。當(dāng)干擾信號的功率幾乎與有效信號的功率一樣大，或它們各自功率之間互相相關(guān)時，如果采用上述的解決方案，就特別成問題。
本發(fā)明是基于這樣的一個想法-正確信號和干擾信號(一個或多個)兩者都采用上述提到的文獻(xiàn)中的相同方法來分析。
要達(dá)到這個目的，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于權(quán)利要求1的內(nèi)容。而根據(jù)本發(fā)明的裝置的特征相應(yīng)地在權(quán)利要求7中公開。
根據(jù)本發(fā)明，附加的信息要添加給傳輸?shù)男盘?，其中，對于每個信道，附加信息均不相同，因此，在傳輸路徑的另一端的接收機(jī)就能夠?qū)⒂行盘枏母蓴_信號分離出來，或者對不同有效信號做分離。附加信號可以是與信道相關(guān)的編碼，即在信號中包含不同碼字多項式。盡管該方法主要是為將有效信號從干擾信號中分離出來的目的而設(shè)計，但它也能應(yīng)用于接收同一信道中的幾個有效信號。另一種可能性是采用具有不同脈沖響應(yīng)的濾波器，對信號進(jìn)行編碼。編碼和脈中響應(yīng)可以是彼此各不相同地采取時不變或時變形式。因而時變方式可以是接收機(jī)先驗已知的或未知的。
在信號中包含附加信息的另一種方法是以時變的方式，在信號中調(diào)整信號的功率電平或幅度。這種方法的采用特別適合于當(dāng)功率否則互相接近或互相相關(guān)時。在這種情況下，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的存儲區(qū)(memory)大小并不需增加，但必須要在不同的功率大小上接收信號。
參見附圖，本發(fā)明將在下面詳細(xì)描述說明，其中圖1表示對應(yīng)于已經(jīng)描述過的已知技術(shù)的裝置和一個反饋補(bǔ)償器的信號流圖。
圖2代表相應(yīng)于該發(fā)明的裝置。
因而，圖2代表了相應(yīng)于該發(fā)明的裝置，用于分離運(yùn)行在同一信道的信號。該發(fā)明的裝置包括有效信號源10，抗干擾設(shè)備11，有效信號調(diào)制器12和有效信號信道13。相應(yīng)地，進(jìn)入相同信道的干擾包括干擾信號源20，干擾防護(hù)設(shè)備21，干擾信號調(diào)制器22和干擾信號信道23。接收部分包括信號求和點1，解調(diào)器2，聯(lián)合檢測器3和匯(sink)4。在該圖解表示中，求和點主要描述接收機(jī)的天線。
在本發(fā)明的裝置中，有效信號源10和干擾器的干擾信號源20都使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。信號源10和20通過抗干擾設(shè)備11和21被送入調(diào)制器12和22。來自調(diào)制器的信號傳播到信道13和23，在那里，它們在求和點1處被求和。在接收機(jī)處被求和的信號通過解調(diào)器2被送入聯(lián)合檢測器3，在哪兒，在到達(dá)匯4之前，有效信號從干擾信號中被分離出來。
干擾防護(hù)設(shè)備11和12也可放置在調(diào)制器12和22之后。在這種情況下，信號源是通過調(diào)制器被送入干擾防護(hù)設(shè)備的。
在本發(fā)明的裝置中，抗干擾設(shè)備11和21的任務(wù)是將待發(fā)送的信號整形，以便檢測器3在傳輸線路的另一端，能夠?qū)⒂行盘枏母蓴_信號中分離出來。干擾防護(hù)設(shè)備能在信號中包含互相不同信息的某些時不變段，如，不同的代碼多項式，或者，這些設(shè)備包含能提供互不相同脈沖向應(yīng)的濾波器。在這種情況下，信號的相關(guān)性減少了，因而聯(lián)合檢測器就能夠?qū)⒂行盘枏母蓴_信號中分離出來，或?qū)Χ鄠€有效信號進(jìn)行分離。另一方面，包含在干擾防護(hù)設(shè)備11和21中的脈沖響應(yīng)或編碼可能是不同方式的時變形式。在這種情況下，時變形式可能為接收機(jī)的聯(lián)合檢測器3所知或未知。
例如，時變編碼可以采用與信道相關(guān)的編碼，或Trellis碼調(diào)制。必須十分小心仔細(xì)地選擇代碼，以便能夠盡可能地對所接收的信號進(jìn)行分離開來。
根據(jù)本發(fā)明的裝置也考慮到了這樣的事實，即蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的接收機(jī)已經(jīng)有了有關(guān)干擾信號信道的預(yù)先信息，因而附加存儲區(qū)可被充分有效地利用。通過對蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)的適當(dāng)設(shè)計，能夠確保具有預(yù)先信息。
權(quán)利要求
1.一種對運(yùn)行在數(shù)據(jù)通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)的時分多址系統(tǒng)中的同一個信道上的信號進(jìn)行分離的方法，其特征在于，某些附加的不同的信息段被包含在待傳輸?shù)男盘栔?，這樣，基于這些附加的信息，在傳輸線路的另一端的接收機(jī)就能夠?qū)⒂行盘枏母蓴_信號中分離出來，或者對幾個有效信號進(jìn)行分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包含在信號中的附加信號是與信道相關(guān)的編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，信號的波形是采用具有不同脈沖響應(yīng)的濾波器來編碼的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，編碼/脈沖響應(yīng)是時不變的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，編碼/脈沖響應(yīng)是以互不相同的方式時變的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，信號的功率電平或幅度是以互不相同的方式時變地改變的。
7.一種對運(yùn)行在數(shù)據(jù)通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)的時分多址系統(tǒng)中的同一信道上的信號進(jìn)行分離的裝置，該裝置包括-一個有效信號源(10)，-一個有效信號的調(diào)制器(12)，及-一個有效信號信道(13)，和，相應(yīng)地，一個干擾因素，包括-一個干擾信號源(20)，-一個干擾信號的調(diào)制器(22)，及-一個干擾信號信道(23)，和一個接收端-一個解調(diào)器(2)，-一個檢測器(3)，及-一個匯(4)。其中，有效信號源(10)和干擾的干擾信號源(20)都使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)，而且有效信號和干擾信號在接收機(jī)中相加，其特征在于，-信號源(10)和(20)的信號被調(diào)整，以便能被傳送給位于傳輸信道(13，23)之前的干擾防護(hù)設(shè)備(11，21)，-并且接收機(jī)包括一個在信號求和點之后的將有效信號從干擾信號中分離出來的聯(lián)合檢測器(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于干擾防護(hù)設(shè)備(11)，(21)被放于調(diào)制器(12)(22)之前，或放于它們之后。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，干擾防護(hù)設(shè)備(11)和(21)被調(diào)整，以便在信號中包含互不相同的某些編碼和/或脈中響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供了對運(yùn)行在同一個信道中的信號進(jìn)行分離的一種方法和一種裝置，在本發(fā)明的解決方案中，待傳輸?shù)男盘柺墙?jīng)過調(diào)整的，使得在傳輸線路另一端的接收機(jī)能夠?qū)⒂行盘枏母蓴_信號中分離出來。本發(fā)明可應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)的TDMA系統(tǒng)中。
文檔編號H04J3/00GK1164944SQ95195975
公開日1997年11月12日 申請日期1995年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月31日
發(fā)明者P·蘭塔, H·喬其南, A·霍提南, Z·杭卡薩羅 申請人:諾基亞流動電話有限公司, 諾基亞電信股份公司