论文部分内容阅读
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。