[發(fā)明專利]運用于混合自動重傳請求系統(tǒng)的大迭代接收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210274626.2
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102833039A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 趙春明;汪瑩;張華;姜明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L1/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發(fā)明屬于無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕旌献詣诱埱笾貍骷夹g、多天線檢測領域和信道糾錯碼的譯碼領域，涉及一種運用于混合自動重傳請求系統(tǒng)的大迭代接收方法。

背景技術

為了克服信道時變特性和多徑衰落對信號傳輸?shù)挠绊懀瑹o線通信系統(tǒng)可以采用前向糾錯（FEC，F(xiàn)orward?Error?Correction）、自動重傳請求（ARQ，Automatic?Repeat-reQuest）以及混合自動重傳請求（HARQ，Hybrid?Automatic?Repeat-reQuest）等差錯控制方案，從而降低系統(tǒng)的誤幀率，提高系統(tǒng)性能。其中，HARQ的概念最早于1960年由J.?M.?Wozencraft和M.?Horstein等人提出，它是FEC和ARQ技術的結合：發(fā)送端經(jīng)過信道編碼可以發(fā)送具有檢錯和糾錯能力的碼字；接收端譯碼時將在其糾錯能力范圍內的錯誤糾正，若超過其糾錯能力則發(fā)出重傳請求。可見，HARQ技術兼顧FEC與ARQ方式的優(yōu)點，是目前無線移動通信系統(tǒng)中最常見的差錯控制方式。

根據(jù)HARQ的發(fā)展階段和檢錯、糾錯編碼技術的不同，人們將其大致分為三類：I型HARQ、II型HARQ和III型HARQ。與ARQ技術相比，I型HARQ只是簡單地在其基礎上引入了糾錯編碼。接收端對接收到的數(shù)據(jù)進行檢測并嘗試糾錯，如果錯誤在其糾錯能力范圍內，則接收機將錯誤糾正并發(fā)出ACK信號；否則接收機丟棄本次接收的數(shù)據(jù)，并向發(fā)送端反饋NACK信號請求重傳。如此重復，直到傳輸成功為止。II型HARQ是一種基于增量冗余（IR，Incremental?Redundancy）的HARQ方案。在II型HARQ中，系統(tǒng)根據(jù)當前的信道環(huán)境，以增量冗余的方式自適應地調整編碼碼率。對于任何一幀數(shù)據(jù)，除首次傳輸外，以后每次重傳的數(shù)據(jù)在接收機中均不能單獨進行譯碼，需要與之前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行合并后進行譯碼。III型HARQ對于每次發(fā)送的碼字采用互補刪除方式，各個碼字既可以單獨譯碼，也可以合成一個具有更大冗余信息的碼字進行譯碼。根據(jù)重傳的冗余版本是否相同，III型HARQ又可以進一步分為兩種：每次重傳時采用相同冗余版本的CC?III?型HARQ和每次重傳時冗余版本不同的IR?III型HARQ。可見，由于HARQ技術結合了FEC和ARQ技術的優(yōu)點，它可以為系統(tǒng)帶來分集增益，從而改善系統(tǒng)的吞吐率，有利于系統(tǒng)服務質量的提高。

為了進一步提高系統(tǒng)的吞吐率，寬帶多天線正交頻分復用（MIMO-OFDM）技術已經(jīng)被廣泛應用于各種無線通信系統(tǒng)中，例如LTE。由于無線鏈路的容量隨著發(fā)射天線數(shù)和接收天線數(shù)呈線性增長，加上數(shù)據(jù)流空分復用（SDM）技術的采用，MIMO-OFDM技術可以在不增加帶寬和發(fā)射功率的前提下成倍提高頻譜利用率，提高系統(tǒng)吞吐率。

然而，空分復用場景下多路數(shù)據(jù)流之間存在嚴重的干擾，這就要求此時的接收機能夠消除混疊以分離各路數(shù)據(jù)流。目前的研究普遍認為，迭代檢測是逼近MIMO信道容量的有效途徑。Turbo-MIMO原則亦建議接收機采取軟量迭代的聯(lián)合檢測譯碼方案。通常用于空分復用情況下的迭代檢測算法有最大似然（ML）檢測和最小均方誤差（MMSE）檢測以及這兩種算法的各種變形。最大似然檢測算法是性能最優(yōu)的檢測算法，但其計算復雜度較高。實際應用時需要根據(jù)系統(tǒng)的復雜度選擇合適的檢測算法。

將HARQ和MIMO-OFDM技術同時運用于無線通信系統(tǒng)中，在保證系統(tǒng)性能的同時提高了系統(tǒng)吞吐率。為了進一步消除多路數(shù)據(jù)流之間的干擾對接收機性能的影響，我們將大迭代技術運用于這一系統(tǒng)中，提出一種運用于HARQ系統(tǒng)中的大迭代接收機，從而在原有的基礎上進一步改善了系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內容

技術問題：本發(fā)明提供了一種提高軟輸入軟輸出檢測器輸出信息的可靠性，在幾乎未增加系統(tǒng)復雜度的前提下進一步改善混合自動重傳請求系統(tǒng)的性能，降低數(shù)據(jù)需要再次被重傳的概率，可在有限的時間內有效提高系統(tǒng)吞吐量的運用于混合自動重傳請求系統(tǒng)的大迭代接收方法。

技術方案：本發(fā)明的運用了混合自動重傳請求系統(tǒng)的大迭代接收方法，對接收到的每一幀數(shù)據(jù)按照以下步驟進行處理：

1）初始化接收機參數(shù)，包括混合自動重傳請求最大傳輸次數(shù)、每次傳輸時大迭代接收機的大迭代次數(shù)、分配給該接收機用于軟量存儲的存儲空間大小，以及軟輸入軟輸出譯碼器、軟輸入軟輸出檢測器、解速率匹配和速率匹配模塊所需的相關參數(shù)；