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移动通信系统中自适应链路技术的研究与实现

作　者: 薛德志
导　师: 赵新胜
学　校: 东南大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 自适应链路自适应编码调制(AMC) 帧长控制自动要求重传(ARQ) 广义多载波混合多址接入未来无线通信通用环境后三代移动通信系统
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 166次
引　用: 5次
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内容摘要

无线信道的时变特性始终是制约移动通信系统发展的重要因素之一,各种噪声和衰落极大降低了移动通信系统无线链路的质量。随着人们对通信需求不断提高,未来移动通信系统要支持更快的传输速率和更高的移动速度,信道环境将会变得更加复杂多变。自适应链路技术则是克服信道衰落提高链路性能的关键方案之一。自适应编码调制(AMC)和自动重传技术(ARQ)是目前应用较多的两种链路自适应方案,本文在总结研究这两种方案对系统性能的提高,同时还研究了链路传输帧长的影响。在此基础上,本文采用了一种交叉层设计的思想,从优化系统吞吐量性能出发,提出了一种联合自适应编码调制、帧长控制和重传的链路方案。系统不固定编码调制方式和帧长,而是设定多个编码调制方式和传输帧长,根据信道状态确定合适的传输模式,并采用最佳的帧长进行传输,当传输发生误码且不能纠正时,要求发送端对错误帧进行重传。通过公式推导和仿真的方法对该方案的性能进行了分析研究,结果表明其能有效提高系统吞吐量性能,并保证系统具有一定的误帧率。未来无线通信通用环境(FuTURE)研究项目是中国高技术研究发展计划(863计划)通信主题的重大项目,目标是面向未来移动通信系统的发展趋势,研究B3G/4G新一代移动通信空中接口技术,建立关键技术验证系统,支持未来更多新型的无线通信业务。本文简要介绍了东南大学移动国家重点通信实验室主持开发的GMC-TDD-xDMA实验验证系统,重点描述了验证系统中链路结构的实现。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
缩略词  8-10
第一章绪论  10-14
  1.1 论文研究背景  10-12
    1.1.1 移动通信系统的发展  10-11
    1.1.2 未来移动通信系统  11-12
  1.2 自适应链路技术  12-13
  1.3 论文工作的主要内容和结构安排  13-14
第二章移动通信信道特性  14-26
  2.1 移动无线信道特性  14-16
  2.2 多径传播的基本特性  16-20
    2.2.1 时延扩展和频率选择性衰落  16-17
    2.2.2 多普勒频移和时间选择性信道  17-20
  2.3 Rayleigh 衰落信道的仿真  20-24
    2.3.1 不相关的 Rayleigh 衰落  20
    2.3.2 相关的 Rayleigh 衰落  20-22
    2.3.3 Rayleigh 衰落信道的计算机仿真  22-24
  2.4 本章小结  24-26
第三章 AMC 和ARQ 技术  26-38
  3.1 自动要求重传（ARQ）  26-32
    3.1.1 ARQ 基本体制  26-28
    3.1.2 混合 ARQ（HARQ）方案  28-30
    3.1.3 ARQ 系统的性能分析  30-32
  3.2 自适应编码调制（AMC）  32-37
    3.2.1 AMC 技术的研究与发展  32-33
    3.2.2 AMC 系统描述  33-34
    3.2.3 AMC 方案门限值  34-36
    3.2.4 AMC 方案实现  36-37
  3.3 本章小结  37-38
第四章帧长控制下 AMC 与ARQ 的联合方案  38-54
  4.1 自适应帧长控制  38-42
    4.1.1 帧结构描述  38-39
    4.1.2 帧长对系统吞吐量的影响  39-41
    4.1.3 自适应帧长控制  41-42
  4.2 自适应帧长与 AMC、ARQ 联合方案  42-49
    4.2.1 帧长对 AMC 方案的影响  42-44
    4.2.2 联合方案  44-46
    4.2.3 性能分析公式  46-49
  4.3 仿真和数值分析  49-52
  4.4 本章小结  52-54
第五章 GMC-TDD-xDMA 实验系统链路实现  54-70
  5.1 GMC-TDD-xDMA 系统  54-57
    5.1.1 系统简介  54-55
    5.1.2 实验验证系统开发  55-57
  5.2 验证系统主控板介绍  57-60
    5.2.1 MPU 板功能  57-59
    5.2.2 MPU 板硬件实现方案  59-60
  5.3 GMC-TDD-xDMA 实验验证系统链路  60-62
    5.3.1 帧和时隙定义  60
    5.3.2 系统无线资源分配  60-62
  5.4 具体实现方案  62-68
    5.4.1 传输块结构  62-63
    5.4.2 实现电路  63-65
    5.4.3 时序  65-68
  5.5 本章小结  68-70
第六章全文总结和工作展望  70-72
  6.1 全文工作总结  70-71
  6.2 研究与实现展望  71-72
致谢  72-74
参考文献  74-77

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