基于IEEE 802.16m的WMAN系统中HARQ技术研究

【摘要】：近年来,全球无线通信正呈现出移动化、宽带化和IP化的发展趋势,移动通信技术与宽带接入技术的融合成为无线通信的发展潮流。WiMAX(全球微波接入互操作性)是基于IEEE802.16系列标准的一种宽带无线接入技术,其中,IEEE802.16m是支持高速移动的宽带无线接入协议,具有处理时延小、频谱效率高、用户速率高等优点。无线移动信道环境恶劣,高速移动下的多径、高延时、高误码率给数据的可靠传输带来挑战,混合自动重传请求(HARQ)技术有效结合了自动重传请求(ARQ)和前向纠错(FEC)技术,充分发挥了这两种技术的优势也弥补了各自的不足,对高质量的宽带无线接入系统至关重要,在IEEE802.16m WMAN(无线城域网)系统中就采用了HARQ技术。 本论文基于IEEE802.16m协议标准,在对移动无线信道进行建模的基础上搭建了完整的IEEE802.16m WMAN系统链路仿真平台,将HARQ与链路自适应技术相结合,对HARQ过程进行了研究、链路设计与性能仿真。本文所做的主要工作如下： 1.对HARQ的三种基本重传机制和HARQ模式下前向纠错码在接收端对重传数据帧的三种基本合并方案进行了研究,并在此基础上研究了IEEE802.16m中的HARQ重传机制； 2.针对IEEE802.16m中的链路自适应特性,将HARQ与链路自适应技术相结合,基于统一的QoS标准改进了链路自适应与HARQ优化组合方案,通过仿真论证了改进方案的可行性与优越性。 3.基于IEEE802.16m标准下的基带传输系统搭建了完整的HARQ系统链路,对Burst码块分割与合并、CRC编码与校验、信道编码、速率控制以及HARQ合并与调度管理等模块进行设计,对系统关键模块功能进行了详细阐述；根据IEEE802.16m协议WMAN系统要求,进行了信道建模与仿真；分别对不同移动速度、不同重传次数和不同信道条件下的系统性能进行了仿真,同时验证了在移动环境条件下HARQ的作用,证明了本文设计的系统适用于高速场景。