[發明專利]有效減小誤碼擴散的中繼非選擇性譯碼轉發系統及方法

有效

• 申請號: 200910247315.5
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN102111234A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 周婷;徐景;王芳;王海峰
• 申請（專利權）人: 上海無線通信研究中心
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/18;H04L25/03
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍;余明偉

技術領域

本發明涉及中繼系統譯碼轉發方法中誤碼擴散嚴重的問題所提出的有效減小誤碼擴散的中繼非選擇性譯碼轉發方法，該發明適用于存在中繼的各種場景，包括兩跳或多跳、協作中繼或非協作中繼、透明中繼或非透明中繼等。

背景技術

中繼技術因為其能夠有效增加覆蓋范圍和增強系統吞吐量而獲得廣泛關注。在目前廣泛研究的中繼轉發技術中，譯碼轉發技術是其中最主要的中繼轉發技術之一。采用譯碼轉發的中繼對接收到的來自基站的信號主要進行均衡、解調、信道譯碼、信道重編碼、重調制，然后把重新產生的信號轉發給終端。組成。譯碼轉發的優缺點顯而易見：其優點是能夠重生信號，抑制從源端到中繼的信道和噪聲影響，并且支持中繼根據從中繼到終端的信道質量進行鏈路自適應傳輸。然而一旦中繼譯碼出錯，如果繼續重新編碼轉發信號，則會造成嚴重的誤碼擴散。

譯碼轉發中繼可以進而分成兩類：一是非選擇性譯碼轉發中繼，一是選擇性譯碼轉發中繼。這里給出這兩種現有技術的具體方法：

1.傳統的非選擇性譯碼轉發技術

其實現的具體步驟如下：

源端把數據包按某種編碼調制格式傳輸給中繼；

中繼對接收到的數據包進行信道均衡、解調和譯碼。無論是否譯碼正確，中繼對譯碼后的信息比特的軟信息進行硬判獲得信息比特，然后對該信息比特進行重新編碼(包含必要的速率匹配)、重新調制，然后轉發給終端；

終端對接收到的數據包進行譯碼。

如果終端譯碼正確，它將反饋肯定確認(ACK)給中繼，并由中繼轉發該信令給源端，該數據包的傳輸成功結束。否則，終端反饋否定確認(NACK)給中繼。

當中繼收到終端的NACK，如果自己也譯碼出錯，則轉發該信令給源端，轉至步驟f)。否則，中繼將重傳該數據包給終端，轉至步驟h)。

當源端收到來自中繼的NACK，它將重傳該數據包給中繼。

中繼把接收到的重傳數據包與前面收到的版本進行合并后再譯碼。然后無論譯碼正確與否，它都把該數據包轉發給終端。

終端把接收到的重傳數據包和前面收到的版本進行合并后再譯碼。轉至步驟d)。

傳統的非選擇性譯碼轉發技術的系統框圖如圖1所示。可見，由于中繼無論譯碼對錯，都進行硬判、重新編碼和調制，必定會造成嚴重的誤碼擴散，該版本傳輸給終端，不但不會對終端的譯碼帶來幫助，反而在進行HARQ重傳、合并譯碼時帶來更壞的損失。

2.選擇性譯碼轉發中繼

為了克服誤碼擴散的缺陷提出了選擇性譯碼轉發中繼：它要求中繼譯碼后進行循環冗余校驗(CRC)。如果校驗結果說明譯碼正確，則中繼進行重新編碼調制和轉發信號。否則中繼將不繼續把信號往下轉發而是反饋信息給源端請求重傳。

其具體步驟如下：

源端把數據包按某種編碼調制格式傳輸給中繼；

中繼對接收到的數據包進行信道均衡、解調和譯碼。

如果中繼正確譯碼，則對譯碼后信息比特的軟信息進行硬判，然后對該信息比特進行重新編碼(包含必要的速率匹配)、重新調制，然后轉發給終端，轉至步驟f)；如果中繼譯碼出錯，中繼反饋NACK給源端并不再繼續轉發數據包。

源端收到NACK重傳數據包給中繼；

中繼把接收到的重傳數據包與前面收到的版本進行合并后再譯碼。轉至步驟c)

終端收到中繼轉發的數據包進行譯碼。

如果終端譯碼正確，它將反饋肯定確認(ACK)給中繼，并由中繼轉發該信令給源端，該數據包的傳輸成功結束。否則，終端反饋否定確認(NACK)給中繼。

中繼收到終端的NACK把數據包重傳給終端

終端把接收到的重傳數據包和前面收到的版本進行合并后再譯碼。轉至步驟g)。

選擇性譯碼轉發技術的系統框圖如圖2所示。雖然選擇性譯碼轉發能夠克服誤碼擴散，但是它使得中繼協議復雜并且對基站調度資源和干擾管理增加了復雜度。特別是集中式調度系統，基站完全負責資源調度功能，通常為了減小端到端傳輸時延，基站在第一次傳輸時就已經把多跳鏈路的資源分配好。這種情況下，即使中繼因為譯碼出錯而不往下轉發信號，但是對應的資源已經被基站分配好不能被其他傳輸所使用，從而不得不浪費了該資源。

而事實上即使是中繼譯碼出錯的信號仍然含有許多有用信息。如果中繼能夠利用基站已經分配好的資源盡可能的把有用信息轉發下去并且盡量克服誤碼擴散的影響，那么終端獲得的該版本將對混合自動請求重傳(HARQ)的合并譯碼帶來明顯的性能增益。這就是本發明的動機。

為了解決現有方案的缺陷，本發明提出了一種新型的中繼非選擇性譯碼轉發方法。