论文部分内容阅读
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)以其支持高速数据传输、频谱利用率高和抗多径信道干扰等优点，成为了下一代移动通信系统的一种关键技术。近年来发展迅速，该技术已经在超3G(Beyond3G)、LTE(Long Term Evolution，3GPP长期演进)和WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性)等技术标准与提案中得到应用。
混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)技术是保障数据可靠传输最有效的差错控制技术，对于高数据速率、高服务质量(Quality of Service，QOS)和高可靠性为特色的移动宽带系统至关重要，是OFDM系统的关键技术之一。本文基于OFDM系统，以HARQ技术为中心，沿着由基础性研究到创新性探索的思路。首先简要介绍了OFDM技术和HARQ的研究现状。接着介绍了OFDM系统的基本结构、Turbo码的编译码技术、和三种HARQ机制的基本原理。并围绕简单、Cbase合并和递增冗余(Incremental Redundancy，IR)三种HARQ机制进行了深入的研究、性能仿真和对比分析。初步研究表明IR机制更能适应信道变化，通过冗余合并的方式降低误包率、提高吞吐量和减小传输时延。
接着本文讨论了RCPT(Rate Compatible Punctured Turbo)码，研究AWGN(additive whiteGaussian noise)信道下不同码率的RCPT码的误比率(BER，bit error ratio)性能，在此基础上研究了一种根据信道优劣自适应调整初始发送码率的改进RCPT-HARQ自适应传输机制。研究结果表明改进的RCPT-HARQ自适应传输机制在保证吞吐量与传统的RCPT-HARQ传输机制基本相同的基础上，减少了传输时延。
最后本文将RCPT-HARQ自适应传输机制与OFDM系统中的自适应子载波分配(Dynamic Subcarrier Allocation，DSA)相结合，研究了HARQ-DSA联合控制策略。该策略将用户数据区分为重传分组和新分组，子载波分配时优先考虑重传分组，并且初始发送数据速率根据信道的优劣自适应地调整。通过与传统的HARQ/DSA独立控制策略对比，发现在低信噪比区域，HARQ-DSA联合控制策略虽然降低了系统丢包率，但系统吞吐量相比HARQ/DSA独立控制策略有较大的损失。随着信噪比增大，HARQ-DSA的系统丢包率大大小于HARQ/DSA且系统吞吐量损失逐渐减小。这一研究结果表明在高信噪比区域，HARQ-DSA联合控制比较有优势。