Journal of Computer Applications
计算机应用,
2013
,
33( 5) : 1225 - 1229
ISSN
1001-9081
CODEN
JYIIDU
2013-05-01
http://www.joca.cn
文章编号:
1001 - 9081 (2013
)05
-1225
-05
doi:lO.3724/SP.J.1087.2013.01225
协作多小区正交频分复用系统联合信道估计扩展算法
陈亦鲜
1\
王渊
2
(1.西南民族大学电气信息工程学院,成都
61
∞
41;
2.
通信抗干扰技术国家级重点实验室(电子科技大学),成都
611731)
(
*通信作者电子邮箱
cyxian@
hotmai
l.
com)
摘
要:多小区联合信道估计
(MC-JCE)
是多小区协作联合处理技术实用化的基础,然而现有
MC-JCE
算法需满
足各小区信道功率延迟谱
(PDP)
相同且已知的条件。针对这一不足基于协作多小区正交频分复(
OFDM)
系统框架首
先探讨在多小区信道
PDP
存在差异但已知条件下多小区联合信道估计的扩展算法
(MC-eJCE)
,进而提出未知该信息
条件下多小区联合信道估计的修正算法
(MC-
mJ
CE)
,同时为降低算法运算复杂度并获得信道估计最小的均方误差
(MSE)
。采用杭状导频最优导频设计,推导了以上
MC-JCE
算法的克拉美罗界
(CRB)
。仿真显示在多小区信道
PDP
存在差异条件下所提
MC-eJCE
和
MC-
mJ
CE
算法都具有良好
MSE
性能,而基于以上算法信道估计的空频块玛
(SFBC)
协作联合传输也具有良好误码率
(BER)
性能。
关键词:协作多小区;联合信道估计;扩展算法
Cramer-Rao
界
中固分类号:胃
393.2
;TN929. 5
文献标志码
:A
Extended joint channel estimation in
coopera
咀
ve
multi-cell OFDM systems
CHEN
Yixian
1"
,
WANG
Yuan
2
(1. College
of
Electrical and Informatwn
Engineer
切
:g
,
Southw~
雪
t
University for Natwnalities, Chengdu Sichuan
610041
, China;
2. Natwnal
Key
La
bor
,
α
tory
of
Science
α
nd
Technology on
Co
阳
nunicatwns
( University
of
Electronic
Science
α
nd
Technology
of
China) ,
Chengdu
Sich
ω
n
611731
, China)
Abstract:
Multi-Cell Joint Channel Estimation (MC-JCE) is the practical basis of community collaboration and joint
processing technology; however
, the MC-JCE needs Power Delay Profile (PDP) knowledge of all channels remains the same
皿
d
gets known.
To
solve this problem, based
on
the cooperative community Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(OFDM) system framework
, this article first explored in the extended multi-cell joint channel estimation (MC-eJCE) algorithm
of multi-cell channel PDP differences but known conditions, and then put forward modified multi-cell joint channel estimation
(MC-
mJ
CE)
algorithm under the condition of this information unknown, at the same time
to
reduce the computational
complexity of algorithm and get minimum Mean Square Error (MSE) of channel estimation. This article used optimal pilot set
design of comb pilot
to
finally derive Cramer-Rao bound of MC-JCE algorithm. The simulation
shows
由
e
MC-eJCE and
MC-
mJ
CE algorithinS have
good
performance of
MSE
under the conditions of multi-cell channel PDP differences, and Space-
Frequency
Bl
ock Code (SFB
C)
encoding for joint transmission also has a
good
performance ofBit Errer Rate (BER) based on
the above algorithm for channel estimation.
Key
words:
cooperative multi-cell; joint channel estimation; extensive algorithm; Cramer-Rao bound
0
引言
对元钱蜂窝网络支持更高的吞吐量和频谱效率的不断增
长的需求,推动了以正交频分复用
(Orthogonal
Frequency
Division
Multiplexi
吨,
OFDM)
为技术基础的超三代/四代
(Beyond 3th Generation or 4th Generation ,
B3G/4G)
网络的发
展。
OFDM
B3G/4G
技术的首要目标是频率复用为
1
或接近
为
1
的具体实用化。然而在频率复用为
1
的网络,小区间干
扰(I
nter-Cell
Interference ,
ICI)
将变得更为严重
[1]
。为抑制或
消除
ICI
影响,多小区协作联合处理策略受到广泛关注,其基
本思想是运用高速回程链路(
backhaullink)
连接,多小区基站
间相互协作,共享信息且联合传输数据,从而构成一个超级多
输入多输出
(Multiple-Input
Multiple-Output,
MIMO)
天线阵
列,这样就有可能将多小区间原本相互的干扰消除甚至转化
为有用信号,极大降低干扰信号强度,提高了小区用户性能,
尤其是小区边缘用户性能
[2]
。
以多小区协作为物理基础的新兴技术例如联合传输、联
合预编码、干扰协调和消除等联合处理技术在对抗小区间干
扰同时获得更高的网络容量和系统性能方面获得广泛研究并
取得较大进展,然而这些技术都必须以基站端和用户端己知
及共享整体信道信息为前提,因此性能良好的协作多小区信
道估计是未来无线网络的重要基础。传统单小区信道估计一
般采用估计邻近小区干扰特征并对其进行抑制或抵消的策略
对抗小区间干扰并进行信道估计
[3
-4]
性能不理想且算法复
杂度高。最初应用于单小区多用户信道估计的联合信道估计
(Joint Channel Estimation, JCE)
,基于多小区导频集先验已知
前提下,将邻近小区干扰和期望信道作为整体进行信道估计,
因而在多小区系统将获得良好的性能
[5
【
7]
。其中文献
[5J
针
对蜂窝系统下行链路场景提出了多小区
JCE
算法,且相比传
统算法进一步提升了系统性能。通过定义多分支系统(
Multi-
branch system)
,文献
[6J
将多用户系统和多天线系统统一到
该框架下并推导证明该框架下时域
JCE
和频域
JCE
之间具
收稿日期
:2012-12-03
;修回日期
:2013-01-18
。
基金项目:西南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(lO
NZYZJ08
)。
作者简介:陈亦鲜(1
976
- )
,男,四川乐山人,实验师,硕士,主要研究方向:元线通信网络、计算机网络;
王渊(
1977
一)
,男,甘肃天水人,
博士研究生,主要研究方向:元线通信系统同步技术。