Advanced receivers for high speed downlink packet access in UMTS

• Auteur / Autrice : Ahmet Baştuğ
• Direction : Dirk T. M. Slock
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique et communications
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés contrôlés

UMTS (norme)

Transmission numérique

Kalman, Filtrage de

Radiocommunications mobiles

Systèmes de communication sans fil

Résumé

Dans la première partie de la thèse, on considère des méthodes d’estimation des canaux utilisateurs dédiés en liaison descendante. Ces méthodes sont particulièrement avantageuses dans un contexte de transmission à formation de faisceaux. Elles ne supposent aucune connaissance a priori des retards des signaux reçus ainsi que les paramètres de formation des faisceaux; exploitent la totalité des séquences pilotes transmises ainsi que la dynamique structurée du canal. Dans la seconde partie, on commence par considérer un schéma d’égalisation au niveau chip et dite HDD-NLMS. Ce schéma utilise l’estimation de la précédente séquence chip comme réponse cible pour l’adaptation de l’égaliseur. Dans la suite propose les égalisateurs niveau symbole HSDPA N-Griffith et HDD-NLMS qui permettent une vitesse d’adaptation 16 fois plus élevée que dans le cas de l’utilisation des symboles PCPICH. Les solutions spécifiques HSDPA ont une complexité raisonnable et offrent des performances proches aux Max-SINR dans un environnement réel. Dans la dernière partie, nous évaluons l’avantage des égalisateurs au niveau chip par rapport au récepteur Rake conventionnel ainsi que l’avantage d’une décision hard par rapport à l’utilisation d’une contre réaction linéaire dans le contexte d’un récepteur avec élimination itérative parallèle des interférences. Cette contre réaction sera déduite d’un développement polynomial de l’inverse de la matrice de covariance en amont du premier étage d’égalisation. Etant donné que les égalisateurs à chaque étage sont différents, nous utilisons les résultats d’analyse des étages précédents afin de pouvoir estimer les paramètres de l’égalisateur à un étage donné.

In the first part of the thesis, we consider user dedicated downlink channel estimation methods, which are especially beneficial when there is dedicated channel transmit beamforming. The methods do not assume any a priori knowledge of the channel path delays and the beamforming parameters and they exploit all the transmitted pilot sequences as well as the structured dynamics of the channel. In the second part we first consider a chip level HSDPA-specific decision-directed normalized least mean squares (HDD-NLMS) equalization scheme which uses the previous base station chip sequence estimates as the desired responses for equalizer adaptation. Then we propose HSDPA symbol level N-Griffiths and HDD-NLMS equalizers which enable adapting 16 times more frequently than the PCPICH-symbol level adaptation. All the proposed algorithms have reasonable complexity and close to Max-SINR performance in realistic working regimes. In the last part we assess the benefits of using chip equalizers w. R. T. The usage of the conventional Rake receiver and using hard decision or hyperbolic tangent symbol nonlinearities w. R. T. The usage of linear feedback operations in the context of an iterative parallel interference cancellation receiver that we derive from the polynomial expansion of the symbol level covariance matrix inverse after the first stage equalization. Since the equalizers at different stages of the considered interference canceller are to be different as well, in order to estimate the essential equalizer parameters of a particular stage we use the estimates from the preceding stage.