多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中差錯(cuò)控制技術(shù)研究.pdf

1、未來(lái)移動(dòng)通信最大特點(diǎn)勢(shì)必是高數(shù)據(jù)率，比如4G移動(dòng)通信系統(tǒng)承諾低速移動(dòng)用戶速率可達(dá)1Gbps，在高速移動(dòng)情況下也可達(dá)100Mbps；同時(shí)，低頻頻譜資源已經(jīng)分配殆盡，未來(lái)移動(dòng)通信將工作在高頻率；然而，高數(shù)據(jù)率和高頻率給蜂窩小區(qū)的覆蓋帶來(lái)了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。此時(shí)，能夠有效延伸覆蓋、提高小區(qū)吞吐量的多跳中繼技術(shù)成為解決這一問(wèn)題的首選。但是，中繼的引入使得小區(qū)內(nèi)的干擾變得復(fù)雜，這就需要更適合多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)控制技術(shù)來(lái)保證多跳中繼系統(tǒng)的可靠性。
　

2、　 多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)控制技術(shù)是目前一個(gè)研究熱點(diǎn)，學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界展開(kāi)了許多討論，這些討論主要集中在ARQ(Automatic Repeat reQuest)和HARQ(HybridARQ)在多跳鏈路上的重傳機(jī)制。論文在深入研究現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上做了以下工作：
　　 論文回顧了現(xiàn)有的各種ARQ技術(shù)和HARQ技術(shù)以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)，系統(tǒng)地對(duì)多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的差錯(cuò)控制技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié)和對(duì)比分析，根據(jù)中繼站對(duì)于整個(gè)鏈路重傳的參與程度

3、，將多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)控制機(jī)制分為端到端ARQ、每跳ARQ，中繼ARQ、端到端HARQ和每跳HARQ，詳細(xì)描述了它們的運(yùn)行機(jī)制，對(duì)比分析了它們各自的性能特點(diǎn)。
　　 同時(shí)在一個(gè)多跳連接上啟用ARQ和HARQ兩種機(jī)制，需解決兩個(gè)問(wèn)題：1)端到端的延時(shí)間題，2)如何確保底層的HARQ過(guò)程在ARQ重傳之前完成。論文在深入研究IEEE802.16j ARQ和HARQ協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了一種簡(jiǎn)單但是高效的ARQ和HARQ交互機(jī)制。該機(jī)制通過(guò)

4、動(dòng)態(tài)的調(diào)整ARQ協(xié)議的ARQ_RETRY_TIMEOUT值，來(lái)快速啟動(dòng)重傳并確保底層有足夠的時(shí)間完成HARQ過(guò)程，數(shù)值分析和仿真結(jié)果表明，該交互機(jī)制減小了端到端時(shí)延，也避免資源浪費(fèi)，很好的解決了上述兩個(gè)問(wèn)題。
　　 最后，論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)開(kāi)放的、靈活的、接近真實(shí)通信環(huán)境的實(shí)時(shí)多跳中繼測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)采用完全開(kāi)源的基于GNU Radio的Hydra平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)：BS、RS和MS，通過(guò)伊萊比特(Elektrob