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1．引言 1.1 3GPP LTE 系统的介绍 随着现代移动通信(3)

2013-05-07 18:16
　　另一种是 IR，即增加冗余组合译码，它的特点是重传分组不是整个码块的简单重复，而是需要增加一些附加信息。它的原理是在初次传输中用高码率编码（当然这样一来低开销头就会造成低保护力），接下来的传输为了降低码率就让分组全由附加冗余信息组成。在这里，我们将提出一种改进型组合译码算法。该算法计算每个重传分组的 Turbo 码译码输出和接收分组中对应的信息符号分组的距离。根据此距离计算每个分组权重，组合相加，得到最终的译码输出。同 Chase 译码算法相比改进型组合译码不需要做信道估计，在算法复杂度上也要比 IR 算法简单。从资源耗费来看，改进型算法和 CC 算法都需要在接收端维护至少能存放一帧数据的缓存器，但是在发送端，只需维护存放首传数据帧的缓存器。
　　该算法是基于对分组码的译码算法不作改动的应用，对重传分组（或码字）作最大似然检测处理。计算机对高斯信道和瑞利信道分别作了模拟仿真，因为高斯信道能提供最佳的环境，而平坦瑞利衰落可以为RAKE 接收端提供最小分集，因而给出性能的上限。结果表明，在高斯噪声环境下，应用新的组合译码算法可使一次 ARQ 传输的平均分组传输次数有效减少，在信噪比为1dB时减少超过50%。在瑞利噪声环境下，效果虽不如高斯信道那么明显，并要以信噪比的提高为代价，如在信噪比为9dB 时也减少了50%。

　　3.1 新组合译码算法的思想
　　设信息分组为 P，其纠错编码为 C，经信道传输后的收端接收序列为 R，收端译码器输出码字为，输出分组为。记 P0为首传分组，P1，P2，…PM为M次重传分组，相应的传输码字为 C0，C1，… CM。
　　由于 ARQ 是在系统中提供的一项增值服务，组合算法不能对原物理层算法做出结构上的变动，因而组合算法是一个如何利用原无 ARQ 的纠错译码算法，并针对接受阵列做出关于 P0的最大似然译码。 内容来自www.nseac.com
　　在第一类 HARQ 中重传分组与首传分组相同，在第二、第三类 HARQ 中，重传分组可以与首传分组相同，也可以完全不同。下面首先分析重传分组与首传分组相同情形下的组合译码。
　　新的组合译码算法较好地克服了 Chase 组合方法的弱点，可以完全不依靠信噪比估计值，计算机模拟给出在 1dB 信噪比时比不用组合译码的 HARQ 传输次数减少一半。

　　3.2 新的组合译码算法的描述
　　改进型组合译码算法中发送端每次重传的数据帧与首传帧相同。记 R (m )是第m 次(m=0，1，2，…，M（M 为最大重传次数）)同一经 CRC 校验和 Turbo 码编码后由信道传输的已编码信息帧， R (m)的 Turbo 码译码信息输出为U ( m) = Turbo_ D(R(m))，R 中对应信息符号构成子分组 R U，记组合译码输出为U，改进型组合译码算法描述如下。

　　3.3 新的组合译码算法的主程序流程图

　　3.4 新算法的仿真与结果分析

　　在这一节中，我们用 MATLAB模拟了 HARQ 系统，比较了采用改进型组合译码算法的混合自动重传请求（HARQ）和 Chase 组合译码算法的 HARQ 在高斯信道及瑞利衰落信道下的系统吞吐率。仿真结果证明改进型组合译码算法较之后者具有更佳的性能。
　　3.4.1 仿真模型
　　. 信源：产生 514bit 的随机序列。
　　. CRC 编码：CRC 码为 3GPP 建议的标准 CRC 码（生成多项式为x 16 +x1 2 +x5+1 ）。
　　. Turbo 码：3GPP 建议，码率 R＝1/3，生成矩阵g=[13，15]。编码后的帧长 N=1590。
　　?. 调制方式：BPSK? 信道：前向信道可选择高斯白噪声信道或瑞利平坦衰落信道。并设反向信道能够无误传输。
　　3.4.2 仿真过程
　　为验证新组合译码算法的性能，在应用 Matlab 仿真中考虑了没有组合译码的HARQ传输情形。模拟中的方式与参数选择如下 （转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网）
　　（1）Turbo 码为3GPP 建议标准（未打孔）Turbo 码。
　　（2）Turbo 码译码算法为修改后的MAX—LOG—MAP 的8 次迭代。