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无线通信的信道条件很恶劣,如何保证高速传输的数据能够准确无误的到达用户终端,是无线通信中需要考虑的关键问题。混合自动请求重传(HARQ)技术是一种有效的差错控制技术,融合自动重传技术和前向纠错技术的优越性于一身,是有效保证可靠数据传输的解决方法之一。以LDPC码作为信道纠错码的HARQ方案目前已成为无线通信领域的研究热点。
本文首先介绍了LDPC码以及相关的译码算法,差错控制技术的分类,和目前存在的LDPC码与HARQ技术结合的方案。对于一个LDPC码码字,由于其采用置信传播的译码算法,所以在译码时各部分的码位之间会存在一定程度的相互关联,基于这一点本文做了如下工作:
1.研究了LDPC码的差错相关性。首先对LDPC码的信息位进行分段,通过仿真对LDPC译码后各分段的差错关联性进行了统计观察。结果表明,各分段差错的相关性与信噪比和分段长度有密切关系统。在典型信噪比条件下,除非分段数目非常大,各段的差错一般是相关的,相关性随分段个数的增多而逐步下降。
2.基于LDPC码差错相关性的研究结论,提出了自适应部分重传的策略。传统HARQ方案中仅用1比特反馈信令来指示重传和不重传两种状态,而新提出的自适应HARO方案中,根据信道条件的变化,接收端可以发送不同的多进制反馈信令指示发送端使用不同的部分重传率。在自适应HARQ方案中,提出了动态联结矩阵的概念。可以通过改变动态联结矩阵的属性(行重,列重,以及相邻两行进行逻辑‘与’运算的结果)对自适应HARQ系统的性能进行有效地控制。
最后,本文选用802.16标准中的(1152,512)LPDC码作为纠错码,在AWGN信道下,采用BPSK调制和停等协议,对新提出的自适应HARQ方案进行了系统化的仿真。仿真结果表明,相对于传统的Chase合并方法来说,自适应的HARQ在低信噪比的条件下优势不是很明显;但是,随着信噪比的逐渐提高,自适应的HARQ的优势开始显现,系统的吞吐量有了较明显的提高。