宽带无线专网中PDSCH信道性能及HARQ技术研究

发布时间：2017-08-04 18:40

  本文关键词：宽带无线专网中PDSCH信道性能及HARQ技术研究

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【摘要】：近年来,为了满足行业用户高效的信息交互,无线专网的宽带化将成为发展的必然选择。LTE(Long Term Evolution)宽带专网系统正是以TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution)为核心技术,是新一代宽带多媒体集群系统。因此,国家将基于TD-LTE技术的宽带无线专网的研究作为牵头单位负责宽带集群的标准制定工作,并投入重大专项的资金支持。PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)是TD-LTE中最重要的数据传输信道,也是课题项目中研究的重点内容。本文详细介绍了对PDSCH信道设计的相关过程,包括PDSCH发射机和接收机各功能模块算法的设计。另外,为了验证所设计的MATLAB程序的可靠性,同时使用安捷伦公司提供的通信仿真软件SYSTEMVUE进行性能对比,并且分别在SYSTEMVUE和MATLAB中搭建了完整的PDSCH链路。仿真对比的结果表明,PDSCH发射机各模块功能在两个仿真软件中是完全一致的。另外,本文着重比较了关于PDSCH接收机的算法性能,并作出了相关的性能对比曲线图。根据最终的比较结果可以判定,所设计的关于PDSCH链路的MATLAB算法是准确和可靠的,从而为课题项目的顺利开展奠定了重要的基础。另一方面,本文着重研究了基于TD-LTE的宽带无线专网中的HARQ(Hybrid Automatic Repeat re Quest)技术。HARQ机制的目标在于实现非常快速的重传,它在现代通信系统中起着非常重要的作用。本文详细介绍了TD-LTE中HARQ技术的基本概念和相关处理流程,其中,本文重点研究了下行HARQ技术以及通用的下行HARQ反馈方案:HARQ Bundling(HARQ绑定)和HARQ Multiplexing(HARQ复用)。针对HARQ反馈尤其是HARQ Bundling中系统吞吐量低下的问题,本文基于无速率码技术原理提出了三种提高吞吐量性能的改进方案。第一种方案是结合SBDRC(Systematic Binary Deterministic Rateless Codes,系统二进制确定无速率码)编译码技术的HARQ改进方案,该方案在HARQ重传过程中引入系统编译码过程,相较于通用的HARQ反馈策略在吞吐量性能上提升了0.5dB~0.6d B。该方案在出错包数量较多时,性能相对其他方案较好,但是该方案涉及复杂的编译码过程和大矩阵处理,因此,本文在第一种方案的基础上提出了降低复杂度的HARQ改进方案,即第二种方案。该方案不用处理和存储大规模矩阵,大大降低了复杂度,通过仿真对比,证明第二种方案在吞吐量性能上相比传统的HARQ反馈策略仍然有0.4~0.5dB的提升。在第二种方案的基础上,本文又提出了进一步降低复杂度的HARQ简化方案,即第三种创新方案。该方案利用数学概率统计特性进一步降低了处理复杂度,并且相比传统的HARQ反馈策略在吞吐量性能上提升了0.5dB左右。因此,当传输出错包较少时,第三种HARQ改进方案能在算法复杂度和性能间取得很好的折中。
【关键词】：TD-LTE 下行共享信道 SYSTEMVUE仿真 混合自动请求重传
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 缩略词表14-15
• 数学符号表15-16
• 第一章 绪论16-25
• 1.1 基于TD-LTE的宽带移动专网项目研究背景及意义16-17
• 1.2 TD-LTE技术简介17-23
• 1.2.1 下行共享信道简介22
• 1.2.2 HARQ技术简介22-23
• 1.3 论文的主要内容和结构安排23-25
• 第二章 宽带无线专网项目中PDSCH信道仿真及性能25-47
• 2.1 PDSCH信道25
• 2.2 PDSCH发射端总体流程及子模块处理过程25-31
• 2.2.1 总体流程25-27
• 2.2.2 子模块处理过程27-31
• 2.3 PDSCH接收端总体流程及子模块处理过程31-36
• 2.3.1 总体流程31-32
• 2.3.2 子模块处理过程32-36
• 2.4 SYSTEMVUE仿真软件介绍36-41
• 2.4.1 软件使用36-37
• 2.4.2 结合项目中PDSCH信道的仿真框图37-41
• 2.5 PDSCH信道的仿真性能41-47
• 2.5.1 仿真参数设置41-43
• 2.5.2 PDSCH信道接收端性能对比43-47
• 第三章 HARQ技术的研究介绍47-61
• 3.1 HARQ基本概念介绍47-50
• 3.1.1 HARQ中的软合并技术47-49
• 3.1.2 HARQ进程49
• 3.1.3 HARQ中的其他相关概念49-50
• 3.2 上行HARQ技术50-54
• 3.2.1 基本流程介绍50-51
• 3.2.2 上行HARQ机制51-54
• 3.3 下行HARQ技术54-60
• 3.3.1 基本流程介绍54-56
• 3.3.2 HARQ Bundling技术56-58
• 3.3.3 HARQ Multiplexing技术58-60
• 3.4 本章小结60-61
• 第四章 基于无速率码的下行HARQ改进方案61-77
• 4.1 无速率码技术的研究61-65
• 4.1.1 无速率码的基本原理和相关概念61-62
• 4.1.2 系统BDRC码的编译码技术研究62-65
• 4.2 结合系统BDRC编译码技术的下行HARQ改进方案一65-68
• 4.2.1 方案基本原理65-67
• 4.2.2 方案仿真性能分析67-68
• 4.3 低复杂度的下行HARQ技术改进方案二68-72
• 4.3.1 方案基本原理68-69
• 4.3.2 方案仿真性能分析69-72
• 4.4 低复杂度的下行HARQ技术简化改进方案三72-76
• 4.4.1 方案基本原理72-73
• 4.4.2 方案仿真性能分析73-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 总结与展望77-79
• 5.1 本文总结77
• 5.2 论文展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-82
• 个人简历82-83
• 攻读硕士期间参加的科研项目83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 周祖荣;吴克学;;LTE中HARQ技术的研究[J];科技信息;2012年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 史硕;TD-LTE系统中混合自动重传技术（HARQ）重传机制的研究[D];北京邮电大学;2010年

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本文编号：621129