基于中继的宽带无线接入网络重传机制的研究

摘要

随着无线通信系统的发展，无线网络承载的业务和关注的性能指标趋于多样化，采用的重传机制也有差异。HARQ技术，兼具ARQ重传和FEC纠错编码的优势，具有良好的链路适应性，得到了广泛应用。在宽带无线接入网络引入中继概念后，目前中继链路上的重传机制研究还处于起步阶段，研究点也比较分散。本文在现有重传机制和基于中继的宽带无线接入网络的研究成果基础上，对IEEE 802.16标准的重传机制在新的网络架构下的应用展开讨论。 本文主要的研究工作包括： 首先，分析IEEE802.16系列标准的演进路线，扩展现有协议的控制信令和流程，讨论基于中继的HARQ流程在实现中出现的问题以及问题解决的研究方向。并且，从中继方式、资源定义和调度算法等方面，对HARQ技术在基于中继的宽带无线接入网络中的应用前景进行了分析与预测。 其次，提出一种基于透明中继方式的HARQ重传策略，并且在提出的网络结构下进行了验证。主要考虑到多跳中继传输环境下，如何充分利用中继带来的链路质量的提高，提高重传的效率，保证采用重传业务的时延等质量要求。由于重传机制牵扯到对于传输路径上发送节点、中继节点和接收节点上的功能定义，结合采用的OFDMA TDD模式下的物理帧结构和资源调度算法，是一个系统流程的跨层设计。考虑到系统的开销与延时需要，在分析当前支持的信令及业务流程的前提下，完成相应的设计。 再次，通过分析中继重传网络的特点，针对透明中继方式下的重传，提出一种基于重传预测的集中式调度算法。传统调度算法没有考虑所分配的带宽在实际传输中的效果。为此，在计算优先级选择时，通过当前链路质量和利用重传中记录的传输结果，结合系统特点，提出基于重传的有效速率预测，并且改造传统的正比公平调度算法，使之与论文的立足点呼应，即研究基于中继的宽带无线接入网络中重传资源的分配策略。 最后对全文进行了总结，对基于中继的宽带无线接入网络的重传机制的进一步研究工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景和选题依据

1.2国内外研究现状

1.3论文的组织结构

第2章IEEE 802.16系统的HARQ机制

2.1 IEEE 802.16系统介绍

2.1.1 IEEE 802.16技术的演进

2.1.2基于中继的IEEE 802.16j标准

2.2 IEEE 802.16系统中的HARQ机制

2.3基于中继的HARQ机制扩展

2.3.1透明与非透明中继方式

2.3.2中继方式下的帧结构扩展

2.3.3中继链路的资源调度策略

2.4本章小结

第3章基于透明中继方式的HARQ策略

3.1透明中继方式下的HARQ重传模型

3.2基于透明中继方式的HARQ流程

3.2.1 HARQ重传时序流程

3.2.2通信节点的重传处理

3.3仿真实验与结果分析

3.3.1仿真场景

3.3.2仿真结果和分析

3.4本章小结

第4章基于重传预测的集中式调度算法

4.1透明中继辅助重传机制的优化

4.1.1辅助重传的RS主动请求报告

4.1.2中继链路交互信令的资源分配

4.2集中式调度算法

4.2.1基于重传的有效速率预测算法

4.2.2调度流程描述

4.3性能仿真与分析

4.3.1仿真场景与参数

4.3.2仿真结果与分析

4.4本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果