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链路自适应技术的关键点在于定义一个信道质量图3-26 链路自适应技术结构指示，或者称为信道状态信息（CSI） ，然后基于CSI在信号传输域（时域、频域和空域）上的变 化，动态调整信号传输参数。在物理层，可以使用测得的信 噪比（SNR）或信号干扰噪声比（SINR）作为CSI。在链路层 ，可以使用从循环冗余校验（CRC）得到的误包率（PER）来 指示信道质量。 链路自适应主要涉及以下关键技术： （1）自适应调制技术 自适应调制根据信道的时间、频率和空间选择特性，将 时、频、空域划分成多个子信道，根据各子信道的条件好坏 ，为它们分配不同数目的比特，进而映射为不同的调制方式 ，如图3-27所示。 ①Water-Filling算法 此算法是最优链路自适应算法，它的基本思想是给信道 条件好的子信道多分配发射功率和数据比特，对信道条件差 的子信道少分配或不分配发射功率和比特。 ②Hughes-Hartogs算法 该算法的优化准则是在约束总发射功率和维持目标误码 率前提下使频谱效率最高。它是一种基于迭代的连续比特和 功率分配算法。每一次迭代只分配一个比特，该比特分配给 只需要增加最少发射功率就能维持目标误码率的子信道。 ③Chow算法 该算法是为了减少自适应比特和功率分配算法中的迭代 次数和每次迭代中复杂的排序操作而被提出来的。其优化准 则与Hughes2Hartogs算法相同算法首先经过迭代计算得到参 数Г，然后直接通过闭式解为各子信道分配比特速率。 （2）自适应差错控制技术 差错控制技术一般分为前向纠错（信道编码）和自动请 求重发（ARQ）两类。信道编码可以保证系统具有稳定的传 输效率，但编译码器的实现复杂度较高；ARQ的硬件实现简 单，但当信道条件恶化时，数据包重传次数增多，导致传输 效率下降。 ①自适应信道编码 自适应信道编码将信道的变化情况离散为有限状态（如 有限状态Markov信道模型），对每一种信道状态采用不同的 信道编码方式，因此可以较好地兼顾传输可靠性和频谱效率 。自适应信道编码一般采用RCPT（速率匹配凿孔Turbo码） 和软判决Viterbi译码，这样不必对编码器和译码器的结构 进行修改，减小了实现的复杂度。图3-28显示了RCPT的结构 ，其中的凿孔矩阵表是比较重要的，发送端和接收端都要存 储此表，以决定每种编码率对应的凿孔矩阵形式，决定需要 发送的分组大小。 ②反馈信令设计 决定传输模式转换的反馈信令一般是由接收机根据CSI 测量结果产生，然后经由信令信道送回发射机告知其下一次 传输时应采取的模式。因为反馈信令的传输也必须经过无线 信道，所以发射机有可能检测出错误的信令信息，这对于链 路自适应系统是灾难性的。因此，链路自适应系统中反馈信 令的设计准则是保证信令在无线信道中无错传输。 反馈信令的设计方法有下列几种： 单一调制符号 多数判决 离散Walsh码 非对称保护 3.5.2 链路自适应技术的应用与发展 链路自适应技术凭借其在提高频谱利用率和数据传输速 率方面的卓越性能日益赢得了人们的青睐，已成功应用于多 种移动通信系统中，应用程度也逐渐从简单到复杂，成为提 高系统性能的关键技术之一。 链路自适应技术在GPRS中的应用具有非常明显的优势， 最突出的特点是可以灵活地占用无线信道。GPRS标准定义了 4种不同的编码方案：CS-1~CS-4，数据速率分别为9.05kb/s ，13.4kb/s，15.6kb/s和21.4kb/s，对应的码率分别为1/2 ，2/3，3/4和1。 虽然GPRS采用了多时隙的操作模式和简单的链路自适应 技术，但它采用了固定的GMSK（高斯最小频移键控）调制方 式，因此每个时隙只能得到有限的速率提高。而由Ericsson 公司率先提出并且已经被ETSI（欧洲电信标准协会）采纳的 EDGE（Enhanced Data Rates For GSM Evolution）技术应 运而生，成为GSM未来的演进方向之一。EDGE包括增强的电 路交换数据（ECSD）和增强的GPRS（EGPRS）两部分，二者 分别以电路交换和分组交换为基础。下面提到的EDGE主要是 指EGPRS。 EDGE技术的核心就是链路自适应，EDGE技术不仅编码方 案可以选择，调制方式也不再是固定的一种GMSK方式，而是 引入了另一种调制方式，即八进制移相键控（8-PSK）。为 了保证链路的健壮性，EDGE对两种调制方案和几种编码方案 进行组合，形成了9种不同的传输模式。EDGE标准支持的链 路自适应算法包括周期性的对下行链路质量的测量和报告以 及为下一个要传输的内容选择新的调制和编码方法等。EDGE