マルチユーザー検出

マルチユーザー検出は、無線通信、高速データ伝送、DSL、衛星通信、デジタルテレビ、磁気記録などの分野で発生する相互に干渉するデジタル情報ストリームの復調を扱います。^[1]また、現在、低電力のチップ間およびチップ内通信の復調についても研究されています。マルチユーザー検出には、すべての干渉信号の共同検出に特化した受信機技術^[2]と、1人のユーザーのみを回復することに関心があるが、バックグラウンドノイズだけでなくマルチユーザー干渉に対しても堅牢化されたシングルユーザー受信機の両方が含まれます。

スペクトル効率に優れた現代の無線システムでは、相互干渉は避けられません。TDMA、同期CDMA、OFDMAなどの直交多重化システムを使用している場合でも、マルチユーザー干渉はチャネル歪みとセル外干渉によって発生します。さらに、マルチアンテナ（MIMO）システムでは、異なるアンテナから発せられるデジタル変調ストリームが受信機で干渉し、MIMO受信機はマルチユーザー検出技術を使用してそれらを分離します。^[3]干渉信号の構造を利用することで、マルチユーザー検出はスペクトル効率、受信機の感度、およびシステムが維持できるユーザー数を増やすことができます。

拡散スペクトルコミュニティの一部では、シングルユーザの整合フィルタよりも洗練された受信機から得られるものはほとんどないという誤った考えがあったため、マルチユーザ検出は 1980 年代初頭まで開発が始まらなかった。^[4] Verdu ^{[5]は、CDMA が抱える}遠近問題はこの多重化技術に固有のものではなく、すべてのユーザを同時に復調する最適な受信機によって克服できることを示した。Verdu の受信機は、整合フィルタのバンクとそれに続くViterbi アルゴリズムで構成されていた。狭帯域ガウス 2 ユーザ多重アクセス チャネルの容量のコンテキストでは、Cover ^{[6] は}、1 人のユーザをノイズとして扱って他のユーザをデコードし、その信号を再エンコードして受信信号から減算する逐次キャンセル受信機によって容量領域が達成可能であることを示した。最適受信機と同じ遠近耐性は、で提案された非相関受信機によって実現できる。^[7]干渉波形の事前知識を必要としない適応型マルチユーザ検出器も提案されている。^{[8] [9]}