MIMOOFDM系统中基于自适应编码调制的跨层设计方案.pdf

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1、MIMOOFDM系统中基于自适应编码调制的跨层设计方案[王胜男衡伟]摘要本文讨论了MIMOOFDM系统中一种基于自适应编码调制的的跨层传输技术。该技术结合传统物理层自适应编码调制和数据链路层自动请求重发，利用信道估计参数和数据链路层的误包率计算自适应编码调制门限，在系统给定时延和误包率约束的基础上最大程度地提高频谱利用率。仿真结果表明，编码系统具有很强的差错控制作用，相比传统物理层自适应编码调制系统和未编码系统都提高了频率利用率；当频率利用率为1时，相比于未编码系统，编码带来的增益为4dB。同时这种强差错控制作用也使得改变系统最大重传次数对切换门限的影响变小，

2、因此跨层自适应编码调制相比传统物理层自适应带来的频谱效率的提高变小，这就使得实际系统能以较小的时延代价换取足够的频谱利用率增益。新技术关键词：跨层设计自适应编码调制空时编码多输入多输出系统(MIMO)OFDM新业务王胜男女，东南大学信息科学与工程学院研究生，通信与信息系统专业。目前研究方向为新一代移动通信系统及其关键技术。衡伟男，东南大学信息科学与工程学院，教授。目前研究方向为新一代移动通信系统及其关键技术、通信工程中的信号处理方法、多维信号处理理论及其实现技术。引言用效率。ThomasKeller等研究了OFDM中的自适应调制[1]（AM）技术，根据时变信道

3、的条件选择调制方式，充正交频分复用（orthogonalfrequencydivision分利用了各子载波的频率选择性衰落信道信息，提高了系multiplexing,OFDM）技术由于能够有效地抑制码间干扰统吞吐率。然而传统的基于分层结构的协议栈只能在相邻（ISI）而成为多径衰落信道环境下传输高速数据的有效层之间以固定方式进行通信，无法灵活地适应无线移动环方法。将OFDM技术与空时编码发射分集技术结合可以进境的变化，从而使得在设计协议栈时只能考虑其在通信条一步提高OFDM系统在衰落信道中的抗误码性能和频谱利件最为恶劣的情况下进行工作，导致了协议栈无法对有限国家

4、自然基金重大项目"未来移动通信系统基础理论与技术研究"资助课题（批准号：60496311）12MIMOOFDM系统中基于自适应编码调制的跨层设计方案的频谱资源进行有效的利用。VanDerSchaar提出各层之标控制子载波编码调制方式选择，提出了基于自适应编码间的联合优化即通过在协议栈的各层之间传递特定的信息调制的跨层传输机制。仿真表明，它有很强的纠错能力，来协调协议栈各层之间的工作过程，可以带来很大程度的能在确保有限时延和误帧率的基础上提高系统频谱利用[2]性能提高。QingwenLiu等将物理层的AMC与数据链路率。层的ARQ结合，提出了物理层和数据链路层的

5、联合优化1系统描述[3]机制。本文将自适应调制与自动请求重发结合并应用于MIMOOFDM系统，结合Turbo编码，以链路层误包率指新新技技术图1系统结构术新图1所示为基于自适应编码调制跨层设计的MIMO码元在这些位置填充，然后输入译码器进行译码。新业业OFDM系统结构图。首先发射端对来自高层的数据包进行务务CRC编码和Turbo编码后进入发送缓冲；按照反馈（图中虚线所示代表反馈信道）得到的调制方式参数对每个子载波进行自适应打孔调制；然后对调制数据采用2发STBC空时编码；再经过OFDM正交调制从2根发射天线输出。图2Turbo编码器结构接收端先进行OFDM解调

6、，2天线接收数据的最大比合Turbo译码系统由两个软输出译码器组成，采用迭代并；之后进行软解调并将结果存入接收缓冲，解交织打孔的方式来译码。其译码具体过程如图3所示：从软信道输后经过Turbo译码和CRC校验；数据包正确则向发射端反馈一个ACK，接收方继续下一个数据包的发送，否则反馈入Ly(k1

7、xk1)和Ly1(k2

8、xk2)送到RSC译码器1，从RSC译码NAK，接收方将重新发送这个数据包直到接收方正确接收器2输出的Le2()uk经过反交织器同样送到RSC译码器1；或达到最大重发次数为止。RSC译码器1输出的Lue1()k经过交织器送入RSC译码器2，1.

9、1Turbo的编码和译码原理作为其Lu2()k；从软信道输入Ly2(k2

10、xk2)和经过交织以后的Ly2(k1

11、xk1)送到RSC译码器2。如此反复迭代，在最后一Turbo码的编码器是由两个相同递归系统卷积码次迭代的时候RSC译码器2输出L，再经过硬判、反交织(RSC)分量编码器并行级联而成。其编码的具体过程如图器输出译码结果。常用的译码算法包括MAP、LOG-2所示：未编码的信息数据直接进入编码器1进行编码，MAP、MAX-LOG-MAP和SOVA等。交织后的数据进入编码器2进行编码。两编码器输出间的码可以经过打孔来提高码率。在接收端译码时，再用特定1320

12、07.7.广东通信技术新技术.新业务将