基于Nakagami-m信道的HARQ技術(shù)性能研究.pdf

1、隨著無線移動通信的迅速發(fā)展，追求更高、更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，更好的服務(wù)質(zhì)量，已經(jīng)成為當(dāng)前研究領(lǐng)域的重大課題。由于信道的衰落、時變等特性導(dǎo)致信號傳輸出現(xiàn)錯誤，高效的差錯控制技術(shù)能很好地解決這一問題。混合自動重傳請求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat reQuest)技術(shù)將前向糾錯和自動重傳請求相結(jié)合，有效地提高了系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　 本文首先介紹了HARQ技術(shù)的研究背景，并對其研究現(xiàn)狀進行了總結(jié)，指出當(dāng)前

2、研究存在的問題;緊接著分析了HARQ技術(shù)的原理和性能。最后圍繞HARQ技術(shù)從以下兩個方面進行了深入的研究:
　　 第一，針對單天線單跳無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提出了一種基于Nakagami-m衰落信道的自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC，Adaptive Modulation and Coding）和HARQ聯(lián)合優(yōu)化方案。該方案利用前一幀的二階統(tǒng)計特性，預(yù)測估計下一幀的信道狀態(tài)，通過建立馬爾可夫模型，確定AMC的選擇門限，計算了信噪比(SNR)的條件

3、概率、聯(lián)合概率，推導(dǎo)了系統(tǒng)平均誤包率和平均頻譜效率的閉合表達(dá)式。通過數(shù)值仿真表明，與傳統(tǒng)方案相比，本文的改進方案明顯降低了系統(tǒng)誤包率，提高了系統(tǒng)平均頻譜效率;與Ⅰ、Ⅱ型HARQ相比，Ⅲ型HARQ和AMC的聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計可以獲得更高的頻譜效率，以及更低的誤包率。
　　 第二，針對多支路兩跳協(xié)作中繼系統(tǒng)，提出了一種基于Nakagami-m衰落信道的M-QAM調(diào)制和HARQ聯(lián)合優(yōu)化方案。該方案利用矩生成函數(shù)，計算了協(xié)作與非協(xié)作下各個節(jié)點

4、對應(yīng)的SNR的概率密度分布函數(shù)，推導(dǎo)了M-QAM和HARQ聯(lián)合時系統(tǒng)誤符號率的閉合表達(dá)式，進一步通過中繼的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，推導(dǎo)了協(xié)作HARQ下系統(tǒng)吞吐量的閉合表達(dá)式。最后通過理論分析和仿真驗證，隨著調(diào)制階數(shù)M的逐漸減小，系統(tǒng)誤符號率隨之減小;相比非協(xié)作HARQ方案，利用矩生成函數(shù)的協(xié)作HARQ明顯降低了系統(tǒng)誤符號率，提高了系統(tǒng)吞吐量;針對16QAM與HARQ聯(lián)合優(yōu)化，隨著參與協(xié)作的中繼個數(shù)的增加，系統(tǒng)吞吐量逐漸增大，系統(tǒng)誤符號率逐漸減小。