[發明專利]實現基于可靠性的混合自動重傳的方法、發送端和系統

無效

• 申請號: 200710091776.9
• 申請日: 2007-04-11
• 公開（公告）號: CN101286825A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 江浩;徐明;西尾昭彥;栗謙一
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18;H04L1/16;H04L1/22;H04L1/00;H04L1/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王瑋

技術領域

本發明涉及通信領域混合自動重傳請求(HARQ)的技術，更具體地，涉及一種實現基于可靠性的混合自動重傳的方法、發送端和系統，能夠在僅增加很有限的反饋信息的條件下，獲得比傳統HARQ類型2方案更好的誤比特率性能，從而實現反饋信息量和誤比特率性能的較好的折衷，進一步，能夠降低接收端實現正確譯碼所需要的重傳次數，提高系統整體的吞吐量，而相對于傳統RB-HARQ方案，能夠降低反饋給發送端的反饋信息量。

背景技術

HARQ(混合自動重傳請求)是將前向糾錯編碼(FEC)和自動重傳請求(ARQ)相結合的技術。在無線傳輸環境下，信道噪聲和由于移動性帶來的衰落以及其他用戶的干擾使得信道傳輸質量較差，為保證通信質量，就必須對數據信息加以保護，這種保護主要采用前向糾錯編碼(FEC)，即在分組中傳輸額外的冗余校驗比特來實現。FEC提高了系統傳輸的可靠性，但當信道情況較好時，這時如果校驗比特過多，反而會降低系統的吞吐量。所謂自動重傳請求(ARQ)就是數據傳輸失敗時要求重傳的一種傳輸機制。ARQ在誤碼率不是很高的情況下可以得到理想的吞吐量，但會引起額外的時延。

HARQ協議是ARQ協議的改進，就是在ARQ系統中引入了一個FEC子系統，這個FEC子系統是用來糾正經常出現的錯誤圖樣以減少重傳的次數。HARQ將FEC和ARQ結合起來，在發送的每個碼字中含有糾錯和檢錯的校驗比特，如果接收包中出錯的比特數目在糾錯能力之內，則錯誤被自行糾正；當差錯嚴重，已超出FEC的糾錯能力時，則讓發送端重發。HARQ能夠自動地適應信道條件的變化并且對測量誤差和時延不敏感，既增加了系統的可靠性又提高了系統的傳輸效率。HARQ機制的形式很多，目前技術中主要采用三種HARQ機制(參見3G?TR?25.835?V1.0.0(2000-09))：HARQ類型1(TYPE?I?HARQ)、HARQ類型2(TYPE?II?HARQ)和HARQ類型3(TYPE?III?HARQ)。在實際系統中，可以根據系統性能和設備復雜度來選擇相應的HARQ機制。

TYPE?I?HARQ又叫傳統ARQ，如圖1所示這種方法的主要原理就是根據系統條件的限制(比如信噪比)改變前向糾錯碼的碼率。如果一個碼字在接收時不能正確解碼，就將其丟棄，并在上行信道中返回一個碼字重傳請求。發送端收到重傳請求后，會再次發送原來的編碼碼字。在接收端不進行任何合并。TYPE?I?HARQ的信令開銷很小，物理層結構以及解碼都要簡單一些。但這種固定的前向糾錯編碼意味著固定的冗余信息，所以系統的吞吐量不如以下所述的TYPE?II?HARQ和TYPE?IIIHARQ。

TYPE?II?HARQ屬于增量冗余(IR)的ARQ機制，如圖2所示。在增量冗余的ARQ中，接收錯誤的碼字不會被丟棄，而是與重傳的冗余信息合并之后再進行解碼。重傳數據通常與第一次傳輸不一樣，它攜帶新的冗余信息來進行解碼。新的冗余信息與先前收到的初次傳輸的信息一起，形成碼率更低、糾錯能力更強的前向糾錯碼，使誤比特率進一步降低。TYPE?II?HARQ機制屬于全冗余方式的增量冗余HARQ，重傳的比特中不包含系統比特信息，只包含新的冗余信息(校驗位)。通常情況下，系統擁有多種冗余版本。

TYPE?III?HARQ又叫部分冗余HARQ，也屬于增量冗余機制，如圖3所示。它與TYPE?II?HARQ相似，接收錯誤的碼字不會被丟棄，接收端將其存儲起來與后續的重傳數據合并后進行解碼。但是其在編碼時生成編碼碼字是不同的，第一次傳輸的碼字通常與TYPE?I?HARQ的編碼碼字相同；重傳時所傳輸的碼字中含有不同的打孔比特。當第一次傳輸不能正確接收時就發送后續重傳的碼字。由于重傳的碼字是可以自解碼的，可以由重傳的碼字直接解碼出用戶信息，如果仍然不能正確解碼，則將多次傳輸的碼字合并，再進行解碼；如果仍然不能正確解碼，則繼續傳輸后續重傳碼字。與前兩種相比，TYPE?III?HARQ實現上更為復雜。