专利名称：基于选择重传的多码道混合arq方法
技术领域：
本发明属于混合自动重传请求(HARQ)传输技术，特别是一种基于选择重传的多 码道混合ARQ方法。
背景技术：
混合自动重传请求(HARQ)是一种结合了前向纠错(FEC)和自动重传请求(ARQ) 两者优点的差错控制技术，特别适合在时变信道中的数据传输。多码道技术利用各个道码 之间的正交性，在同一时刻利用多个码道发送多个信息比特，这种技术特别适合高速数据 业务的发展，因此基于多码道以及相关的技术得到了广泛的关注，基于多码道的混合ARQ 技术就是其中的一种。在现有的文献中所研究的基于多码道的混合ARQ技术都是当所有码道的数据都 传输正确时才接收数据，也就是说多个码道中只要有一个码道的数据发生错误，就需要重 传所有码道的数据，当信道条件不好的时候，这种方法的效率是很低的，因为当信道不好 时，所有码道同时正确的概率较小，在很多时候时一部分码道的数据正确而另一部分码道 的数据错误，在重传的时候就浪费了系统的资源，同时传输效率也较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于选择重传的多码道混合ARQ方法，为了克服传统 多码道混合ARQ方法中效率较低的缺点，从而能够在时变信道实现高效快速的数据传输。实现本发明目的的技术方案为一种基于选择重传的多码道混合ARQ方法，步骤 如下第一步将要发送的数据进行打包，一个数据包的长度就是一个码道所发送的比 特数目；第二步发送端根据接收端各个码道接收的情况来选择发送的数据包，如果某码 道传输正确，则选择一个新的数据包来进行发送，如果某码道上一帧传输的数据错误，则重 传该数据包，首次发送的时候假设每个码道的接收都是正确的，即首次是选择N个新的数 据包进行发送；第三步对于新的数据包首先进行循环冗余检验编码、纠错编码和调制，接着进行 多码道的扩频，然后将各个码道的数据进行相加，最后加扰并存储在发送端的缓存器里；如 果需要重传某数据包，则到相应的缓存器内取出该数据包所对应的数据；第四步接收端对于收到的数据首先进行去扰、多码道解扩，多码道解扩之后对各 个码道的数据进行解调、译码和校验，如果校验和等于0，则表明该码道的数据是正确的，如 果校验和不等于0表明该码道的数据是错误的；第五步接收端通过反向信道将各个码道的接收情况告诉发送端。本发明与现有技术相比，其显著优点为(1)由于该方法仅仅传输那些有错码道 中的数据，因此提高了系统的吞吐效率。(2)有效的降低了系统的重传次数。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1是基于选择重传的多码道混合ARQ的流程图。图2是基于选择重传的多码道HARQ和传统的多码道HARQ平均传输次数的理论曲线。图3是基于选择重传的多码道HARQ和传统的多码道HARQ的吞吐量的理论曲线。图4是基于选择重传的多码道HARQ和传统的多码道HARQ的吞吐量比较(码道数 =2)。图5是基于选择重传的多码道HARQ和传统的多码道HARQ的吞吐量比较(码道数 =6)。图6是基于选择重传的多码道HARQ和传统的多码道HARQ的平均传输次数的性能 比较(码道数=2)。图7是基于选择重传的多码道HARQ和传统的多码道HARQ平均传输次数的性能比 较(码道数=6)。
具体实施例方式结合图1，本发明基于选择重传的多码道HARQ方法，步骤如下第一步将要发送的数据进行打包，一个数据包的长度就是一个码道所发送的比 特数目。第二步发送端根据接收端各个码道接收的情况来选择发送的数据包。如果某码 道传输正确，则选择一个新的数据包来进行发送，如果某码道上一帧传输的数据错误，则重 传该数据包。首次发送的时候假设每个码道的接收都是正确的，即首次是选择N个新的数 据包进行发送。第三步对于新的数据包首先进行循环冗余检验编码、纠错编码和调制，接着进行 多码道的扩频，然后将各个码道的数据进行相加，最后加扰并存储在发送端的缓存器里。如 果需要重传某数据包，则只需要到相应的缓存器内取出该数据包所对应的数据就可以了。第四步接收端对于收到的数据首先进行去扰、多码道解扩，多码道解扩之后对各 个码道的数据进行解调、译码和校验。如果校验和等于0，则表明该码道的数据是正确的，如 果校验和不等于0表明该码道的数据是错误的。第五步接收端通过反向信道将各个码道的接收情况告诉发送端。实施例在传统的多码道HARQ (MC-HARQ)中，接收端必须等到N码道的数据全部正确，才开 始发送新的N个数据包，否则在每一次重传中都发送原来的N数据包。而在选择重传的多码 道HARQ(SR-MC-HARQ)中，由于存在着选择重传的功能，因此新的数据包不需要等到原来的 N个码道的数据包全部正确才能发送，只要该码道的数据被正确接收，那么在下次传输中就 可以选择新的数据包进行发送，这样每一个数据包的平均传输次数就是以一个码道的正确 与否有关。为了便于分析，首先做如下假设1.传输的码道数目为N。
2.每个码道传输之后的错误概率是相同的，记为ρε。3.采用第一类混合ARQ的重传策略。基于以上假设，下面重点分析两种方法的平均传输次数和吞吐量，首先分析传统 MC-HARQ的平均传输次数和吞吐量。如果令P1表示N个码道一次传输正确的概率，那么可 得P1 = (l-pe)N当N个码道中某些码道的数据有错误时，发送端就需要重传刚才发送的N个码道 上的数据，由于采用第一类混合ARQ的重传策略，既对于传错的码道丢弃，在接收端不合 并，但是上次传输正确的码道在接收端保留，如果原先有错的码道在重传的时候都被正确 接收了，那么N个码道的数据传输就成功了，至于原先正确传输的数据包在重传时的情况 并不影响系统的传输，因为在前面的传输中已经将正确码道的数据存储在接收端了。由上 面的分析可知，要计算重传之后的正确概率需要考虑两方面的问题1、N个码道中一定有一部分码道在前面的传输时是错误的，否则就没有重传的必 要了。2、重传的时候主要是考虑在前面传输中有错的码道的情况，对于那些在前面传输 中正确的码道并不考虑。如果令ρ2表示N个码道经过两次传输之后正确的概率，基于上面的分析可得P2 =Y4CnP^X-pe)N~n{\-pj =XCnNp"e(l-Pe)N
n=\n=\N个码道经过三次传输才正确的概率为
Nηn~mρ3=Σ^Νρ;(1-ρ,)Ν-"Σθ:ρ:(1-ρ,) (l-per
n=\m=\=j:ic"Nc:Pe"+m(i-Py
n=\ m=\更进一步，可以得出η > 3次传输之后正确的概率为
Nηn~mρ =Σθ"Ν ρ； (l-pe)Ν- Σ C； Pem(\-Pe) -(\-Pe)k
Λ=1/M=I 二 f± …c"NcmPy
n=\ m=\根据上面传输次数的概率分布，可以得出在传统的多码道混合ARQ系统中，N个码 道被正确接收的平均传输次数为
OOEiave — numMCHARQ ) =
η=\由于ρη的表达式比较复杂，特别式当N的取值比较大时，上式得不出一个封闭得
表达式，为了简单，假设码道的数目为2，这样可以得出 2("-1)ρη=(Σ2χρ； -pe2^)x(l-pef
/=W-I当码道数目为2时，当每个码道的错误概率为ρε的情况下可得平均传输次数为
5 ο2(n-l)
权利要求
1. 一种基于选择重传的多码道混合ARQ方法，其特征在于步骤如下第一步将要发送的数据进行打包，一个数据包的长度就是一个码道所发送的比特数目；第二步发送端根据接收端各个码道接收的情况来选择发送的数据包，如果某码道传 输正确，则选择一个新的数据包来进行发送，如果某码道上一帧传输的数据错误，则重传该 数据包，首次发送的时候假设每个码道的接收都是正确的，即首次是选择N个新的数据包 进行发送；第三步对于新的数据包首先进行循环冗余检验编码、纠错编码和调制，接着进行多码 道的扩频，然后将各个码道的数据进行相加，最后加扰并存储在发送端的缓存器里；如果需 要重传某数据包，则到相应的缓存器内取出该数据包所对应的数据；第四步接收端对于收到的数据首先进行去扰、多码道解扩，多码道解扩之后对各个码 道的数据进行解调、译码和校验，如果校验和等于0，则表明该码道的数据是正确的，如果校 验和不等于0表明该码道的数据是错误的；第五步接收端通过反向信道将各个码道的接收情况告诉发送端。
全文摘要
本发明涉及一种基于选择重传的多码道混合ARQ方法，将要发送的数据进行打包，一个数据包的长度就是一个码道所发送的比特数目；发送端根据接收端各个码道接收的情况来选择发送的数据包；对于新的数据包首先进行循环冗余检验编码、纠错编码和调制；接收端对于收到的数据首先进行去扰、多码道解扩，多码道解扩之后对各个码道的数据进行解调、译码和校验；接收端通过反向信道将各个码道的接收情况告诉发送端。本发明提高了系统的吞吐效率；有效的降低了系统的重传次数。
文档编号H04L1/18GK102006154SQ20101054833
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者崔丽, 沈良, 童晓兵, 陈瑾, 高瞻, 龚玉萍 申请人:中国人民解放军理工大学