自适应无线传输技术在高速下行数据分组接入中的应用

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摘 要：随着高速、多媒体数据业务需求的日益增长，未来无线移动通信系统越来越需要解决支持更高速数据传输技术及频带利用率的问题，自适应传输技术是提高频带利用率的有效手段。结合最新3GPP提出的高速下行数据分组接入HSDPA，归纳、总结和分析了自适应无线传输技术在HSDPA的应用以及其优点和应用前景、未来的研究方向。


　　关键词：移动通信；数据业务；自适应传输技术；高速下行数据分组接入



一、引言


　　随着高速多媒体数据业务需求的日益增长，无线通信要求更宽的频带资源来满足宽带数据业务的传输同时而频带利用率的有限性成为制约宽带数据业务发展的瓶颈,因此频带利用率成为第三代移动通信以及未来通信系统的关键环节之一。同时，对高速多媒体业务的需求，促使无线移动通信系统采用新的技术来提高传输速率和系统容量。


　　在这种背景之下，自适应的思想越来越被应用于第三代移动通信系统的演进传输方案和未来的系统当中去。对于无线通信系统而言，其信道状况、业务类型、业务的分布会随时间、空间的变化而变化，采用自适应的技术可使得系统能够具有更加灵活和智能的功能来根据这些变化进行自适应调整，以提高传输质量，增大系统容量。一般来说，这种自适应的策略分为自适应无线资源管理和自适应无线传输技术两大类。本文重点总结和分析了自适应无线传输技术在最新3GPP中高速下行数据分组接入(HSDPA)中的应用。


　　 为了针对下一代无线移动通信系统高性能要求，可供采纳的自适应传输技术主要集中在物理层(PHY)和媒体接入层(MAC)。在物理层主要有传统的分集技术和采用多天线的空间分集技术，在媒体接入层主要包括链路适配技术即自适应编码调制技术和链路重传技术即自动重复请求(ARQ)。


二、HSDPA中的自适应无线传输技术


　　自适应传输技术是根据移动信道的衰落时变特性，自适应地选择传输参数，在信道情况好的情况下，提供高的传输速率，而在信道情况差时，降低输出速率，提高抗干扰的鲁棒性，采用自适应传输技术的优点是在维持数据业务的特定QoS要求的准则下，提高系统的平均频带利用率和传输速率，提高系统容量。可供选择的物理层（PHY Layer）传输参数包括发射功率的水平、传输的符号速率、调制方式（星座图的点数）、信道编码的码率，或是以上参数的任意组合。


　　文献［1～3］和［6～7］研究了发射功率、传输的符号速率自适应变化的策略，文献［4］和［9］研究了符号速率，编码速率自适应变化的方案，而在［5］和［10］中作者提出了自适应调整发射功率符号速率以及瞬时误码率的思想。可见，对于一个具有良好性能的自适应传输系统而言，必须具备2个基本条件：准确的信道估计技术；在发射端和接收端之间必须建立快速、可靠的反馈信道。


　　图1所示为一种典型结构的FDD模式自适应调制系统框图，即所谓的集中式结构。在该结构中，上、下行链路的调制模式的决定权全部由基站（Base Station）控制，移动台（Mobile Station）仅仅将对下行链路的信道估计通过上行的控制信道传送给基站，由基站综合本小区内的无线资源使用情况，合理地选择传输模式。



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