[發(fā)明專利]應(yīng)用于SC-FDE基帶系統(tǒng)HARQ通信方式的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210019780.5
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN102437906A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬天鳴;施玉松;李鳳榮;徐立洲;高丹;王營冠;張唯易
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04L1/18
• 分類號(hào): H04L1/18;H04L1/00;H04L25/03
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在HARQ(Hybrid?automatic?repeat-request，混合自動(dòng)重傳請求)通信方式下單載波頻率均衡基帶系統(tǒng)的工作原理的設(shè)計(jì)方案；更確切地說本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于單載波頻率均衡(Single?Carrier?Frequency-DomainEqualization，SC-FDE)基帶系統(tǒng)HARQ通信方式的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

未來通信系統(tǒng)是一個(gè)高速率、大容量系統(tǒng)，如何在無線衰落信道下可靠地傳輸高速業(yè)務(wù)，這對無線傳輸鏈路技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)使得人們努力開發(fā)高效的編碼調(diào)制以及信號(hào)處理技術(shù)來提高無線頻率的使用效率。

在對抗多徑衰落方面，基本的傳輸技術(shù)可以分為多載波和單載波兩大類。在多載波傳輸技術(shù)中，最具代表性的是正交頻分復(fù)用(Orthogonal?FrequencyDivision?Multiplexing，OFDM)技術(shù)，它通過快速傅里葉逆變換(InverseFast-Fourier-Transformation，IFFT)將原始的數(shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制到正交的子載波上；在單載波技術(shù)中，需要在接收端采用均衡器來補(bǔ)償碼間串?dāng)_，均衡可以采用傳統(tǒng)的時(shí)域?yàn)V波器，也可以在頻域進(jìn)行，相應(yīng)的系統(tǒng)分別稱為單載波時(shí)域均衡系統(tǒng)(Single?Carrier?Time-Domain?Equalization，SC-TDE)和單載波頻域均衡。單載波頻域均衡系統(tǒng)結(jié)合了OFDM系統(tǒng)和單載波時(shí)域均衡系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在復(fù)雜度和系能折中方面優(yōu)于后兩者。因此近年來，單載波頻域均衡的研究越來越多，并且在IEEE?802.16無線城域網(wǎng)中，將基于單載波頻域均衡的傳輸方案納入標(biāo)準(zhǔn)。

在信道編解碼的過程中，通常有前向糾錯(cuò)(Forward?Error?Correction，F(xiàn)EC)和自動(dòng)重傳請求(Automatic?Repeat-request，ARQ)兩種基本的差錯(cuò)控制方法。前者的有效性好但編碼效率低，后者可靠性好但實(shí)時(shí)性較差，兩者各有千秋。當(dāng)前的高速圖傳單載波頻域均衡系統(tǒng)采用的是里所(Reed-solomon，RS)碼和卷積碼級聯(lián)的信道編解碼的FEC通信方式，具有較高的數(shù)據(jù)吞吐量，同時(shí)接收端在誤碼不多的情況下可以做到自行糾錯(cuò)。但在實(shí)際應(yīng)用中信道情況是會(huì)隨著天氣以及周圍環(huán)境而發(fā)生變化的，一旦傳輸信道變得惡劣時(shí)，當(dāng)前的系統(tǒng)在接收端往往會(huì)出現(xiàn)較多的誤碼，這樣必然使得信道解碼部分無法正確糾錯(cuò)的概率大大增加，從而導(dǎo)致通信質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。因此有必要對原來的系統(tǒng)使用新的通信方式來進(jìn)一步提高系統(tǒng)的誤碼率性能。

由于在ARQ系統(tǒng)中引入了FEC以后就形成了HARQ，它是一種結(jié)合FEC與ARQ兩種方法優(yōu)點(diǎn)的一種糾錯(cuò)技術(shù)，國外一些學(xué)者對此已有研究[Gang?Wu，Mitsuhiko?Mizuno，Kazumasa?Taira，et?al.A?mixed?channel?access?andhybrid?ARQ?method?for?wireless?communication?networks[C].InternationalConference?on?Universal?Personal?Communications，1995：707-712.][AdrishBanerjee，Daniel?J.Costello?Jr.，Thomas?E.Fuja.Performance?of?hybrid?ARQschemes?using?turbo?trellis?coded?modulation?for?wireless?channels[C].WirelessCommunications?and?Networking?Confernce，2000：1025-1029.]。在HARQ中，發(fā)送端會(huì)發(fā)送具有一定冗余信息的數(shù)據(jù)，不僅能夠檢錯(cuò)，還具有一定的糾錯(cuò)能力。接收端譯碼器收到碼字后，首先檢查錯(cuò)誤情況，如果在碼的糾錯(cuò)能力以內(nèi)，則自動(dòng)進(jìn)行糾錯(cuò)，這樣就可以減少重傳的頻率，提高系統(tǒng)的吞吐量；如果檢測出了不常見的錯(cuò)誤且超出了碼的糾錯(cuò)能力，則接收端給發(fā)送端一個(gè)判決信號(hào)，要求發(fā)送端重傳信息而不是將這個(gè)不可靠的譯碼消息遞交給用戶，因此提高了系統(tǒng)的可靠性。目前的HARQ按性能可以分為三種：Type-IHARQ(又稱為傳統(tǒng)HARQ)、Type-II?HARQ(又稱為增加全部冗余HARQ)、Type-IIIHARQ(又稱為增加部分冗余HARQ)。