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混合自动请求重传技术的性能研究

2020-11-30阅读(893)

混合自动请求重传技术的性能研究

论文摘要

随着信息产业的高速发展,在信息传输领域,对有效而可靠地传输数据的需要日益增加。如何在既不增加带宽,又不降低数据传输率的条件下,最大限度地减小误码率,已成为当代信息论领域的研究者们越来越关心的问题。论文所述混合自动请求重传技术,是将前项纠错（FEC:Forward Error Control）和自动请求重传技术（ARQ:Automatic Repeat reQuest）联合使用,故称作混合自动请求重传技术。在无线通信中,研究人员经常使用的纠错抗干扰技术是前项纠错技术,也就是采用信道编码来纠正数据在无线信道传输过程中引入的错误。前项纠错的特点是信道传输的有效性高,信道编码的码率高;缺点是当接收端收到不能纠正的错误图样时,译码失败,信道传输的可靠性低。与之相反的是,自动请求重传技术的特点是信息传输过程中不使用信道编码来纠正错误,使用检错码来检验接收到的数据包是否存在错误。如果检测到信息数据包有错误,则启动重传机制,重新传送该数据包。直到信息数据包正确接收为止。因此,自动请求重传技术的特点是:当信道条件恶劣时,同一个信息数据包被反复传送,从而导致信道传输的有效性低。但是自动请求重传的能够保证数据包的正确转送。故它的可靠性高。全文分为七个部分,具体内容如下:第一部分为绪论,介绍了混合自动请求重传技术的概况及其研究背景和意义。第二部分分析了目前差错控制技术的几种方式和不足之处,提出了混合ARQ（Hybrid ARQ）技术在通信系统中的应用和意义。第三部分对介绍了混合自动请求重传技术的基本原理和系统框图,并对Type-Ⅰ型HARQ、Type-Ⅱ型HARQ、Type-Ⅲ型HARQ、Chase型HARQ进行了原理介绍和比较。第四部分详细介绍了卷积码的编译码原理,并对其性能和当前应用状况给与了详细的分析。第五部分对HARQ的各个参数性能进行了研究,分别对卷积码与ARQ相结合的性能、Turbo码与ARQ相结合的性能进行了介绍、对比。第六部分着重研究卷积码与ARQ相结合的原理和性能。第七部分进行了全文总结,并对混合自动请求重传技术的发展前景进行了展望。HARQ是一种琏路自适应技术,可以使数据传输适应信道的状况,从而提高数据传输的效率。HARQ已经在第3代无线通信中获得了应用。相对于第二代移动通信系统而言,3G系统要求支持话音、图像和数据等多种业务,尤其是多媒体和高速分组数据业务。为实现高速数据的传输,必须采用高效、可靠的通信机制,由此带来的问题是系统的可靠性受到严重挑战。对于一些数据业务,高层协议使用自动重复请求（ARQ-Automatic Repeat reQuest）方案来重发检测到的错误数据帧。分组数据业务中,要求误码率达到10-60Mbps。HARQ（HybirdARQ）技术由于结合了ARQ方式的高可靠性和FEC方式的高通过效率而逐渐得到广泛的应用。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 混合自动请求重传技术概述
  • 1.2 混合自动请求重传技术研究背景和意义
  • 1.2.1 无线移动通信的主要特点
  • 1.2.2 无线移动通信的发展趋势
  • 1.2.3 第三代移动通信的关键技术
  • 1.2.4 HARQ的发展过程
  • 1.2.5 HARQ的近期研究热点
  • 1.2.6 下一代无线通信的发展趋势
  • 第二章 混合自动请求重传技术现状
  • 2.1 差错控制技术的几种主要方式
  • 2.1.1 FEC方式
  • 2.1.2 ARQ方式
  • 2.1.3 HARQ方式
  • 2.2 本课题的研究方向
  • 2.2.1 混合ARQ（Hybrid ARQ）技术
  • 2.2.2 重点研究混合Ⅰ型和Chase合并ARQ,Ⅱ型、Ⅲ型的性能比较
  • 第三章 混合自动请求重传技术的基本原理
  • 3.1 混合自动请求重传技术的基本原理和系统框图
  • 3.1.1 基本原理
  • 3.1.2 混合自动请求重传技术的系统框图如下图:
  • 3.2 ARQ的实现
  • 3.2.1 停止等待
  • 3.2.2 连续重发请求
  • 3.2.3 选择重复
  • 3.3 Type-Ⅰ型HARQ的基本原理和特性
  • 3.3.1 Type-Ⅰ型HARQ的基本原理
  • 3.3.2 Type-Ⅰ型HARQ的特性
  • 3.4 Type-Ⅱ型HARQ的基本原理和特性
  • 3.4.1 Type-Ⅱ型HARQ的基本原理
  • 3.5 Type-Ⅲ型HARQ的基本原理和特性
  • 3.5.1 Type-Ⅲ型HARQ的基本原理
  • 3.5.2 Type-Ⅲ型HARQ的特性传输机制
  • 3.6 Chase型HARQ的性能
  • 3.7 Type-Ⅰ/-Ⅱ/-Ⅲ、Chase型HARQ的性能对比
  • 第四章 卷积码的性能分析及应用
  • 4.1 信道纠错编码概述
  • 4.2 卷积码的编译码原理
  • 4.2.1 卷积码的编码过程及结构描述
  • 4.2.2 卷积码的译码过程
  • 第五章 HARQ的各个参数性能研究
  • 5.1 信道纠错编码概述
  • 5.2 HARQ研究的几个参数
  • 5.2.1.吞吐量（throughput）:
  • 5.3.2 误包率:
  • 5.3.3 平均传输次数:
  • 5.3 卷积码与ARQ相结合的性能
  • 3.3.1 卷积码的编码过程及结构描述
  • 5.4 Turbo码与ARQ结合的性能
  • 5.4.1 Turbo的编码器
  • 5.4.2 Turbo码的译码
  • 第六章 卷积码与ARQ相结合的原理和性能研究
  • 6.1 卷积码与ARQ相结合的原理
  • 6.2 卷积码与ARQ相结合的删除矩阵
  • 6.3 卷积码编码的HARQ的性能
  • 6.3.1.Type-Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型HARQ的仿真参数
  • 6.3.2.Type-Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型,Chase型HARQ在AWGN信道下的仿真结果及其分析
  • 第七章 总结与技术展望
  • 7.1 课题总结
  • 7.2 混合自动请求重传技术的研究前景和展望
  • 参考书目
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表

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