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有效性和可靠性是移动通信系统两大永恒的主题。多径、阴影、多普勒频移等引起的随机错误和突发错误,会严重恶化系统性能,如不采取有效措施,势必不能满足数据传输的可靠性要求,亦难以满足QoS的要求。同时,由于日益增长的数据业务对系统要求的提高,传统的差错控制方案,如FEC或ARQ机制,往往无法提供所希望的系统性能。为此人们提出了ARQ与FEC相结合的混合ARQ技术,混合ARQ技术在某种程度上恰恰体现了对通信有效性和可靠性双重指标的联合关注和保证。3GPP和3GPP2已把它作为第三代移动通信后期高速数据传输的关键技术之一。本文正是在此背景下,详细研究了混合ARQ技术在HSDPA系统中的应用。
1.扼要阐述了HSDPA系统物理层结构以及所采用的关键技术,具体介绍了严格按照Release 5标准搭建的HSDPA系统单链路仿真平台,平台仿真性能远远好于标准最小性能要求,并且重点考察了传输次数以及混合ARQ技术对HSDPA系统性能的影响,从仿真结果可以看出HARQ技术对HSDPA系统在低信噪比环境下实现高速率数据传输起着至关重要的作用。
2.研究了Chase合并(CC)、部分递增冗余(PIR)、全递增冗余(FIR)三种类型混合ARQ技术在HSDPA系统中的两次速率匹配实现方法,并对系统性能和复杂度的影响进行了仿真和分析,最后把码字校验交替重传(CPC)混合ARQ技术应用到HSDPA系统中,在没有改变系统任何结构的前提下,其性能上接近FIR类混合ARQ方案,而实现复杂度远小于FIR类HARQ方案。
3.重点研究了基于星座重组(CR)的混合ARQ技术,对不同高阶QAM调制解调算法进行了仿真比较,并把CC、PIR、CPC、FIR等混合ARQ技术与CR技术相结合,通过仿真给出了在不同码率下的系统最佳混合ARQ方案:低码率下为CC和CR的组合方案,高码率下为CPC和CR的组合方案;最后,重点研究了基于AMC的混合ARQ技术,通过仿真可以看到混合ARQ技术的运用降低了AMC系统对信道质量估计方差的敏感度并且大大提高了AMC系统吞吐量性能等。