專利名稱：一種基于特博碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法，尤其涉及一種基于特搏碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法。
無線通信由于傳輸介質(zhì)的不均勻性和不穩(wěn)定性，傳輸?shù)男盘?hào)會(huì)受到時(shí)間擴(kuò)散、衰落等干擾影響，造成接收的比特有隨機(jī)性的差錯(cuò)。因此需要通過一些方法來對(duì)抵抗干擾影響。
常用的方法是加上信道編解碼，通過在發(fā)射方的編碼增加冗余和接收方的解碼來達(dá)到糾錯(cuò)目的。例如，Turbo碼(特搏碼)是一種糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的碼。它的編碼器是由兩個(gè)或多個(gè)子編碼器通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式構(gòu)成的，通常較普遍的Turbo碼編碼器是由兩個(gè)卷積碼子編碼器并聯(lián)而成，輸入信息位一路直接送入子編碼器，另一路經(jīng)過交織器后送入另一子編碼器編碼，編完后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過打孔器打孔調(diào)制到合適的碼率輸出。在WCDMA(寬帶碼分多址)和CDMA2000(碼分多址2000)提案中建議的Turbo碼編碼器是由兩個(gè)編碼器并聯(lián)而構(gòu)成的。


圖1是CDMA2000提案中的Turbo碼編碼器的結(jié)構(gòu)，它包括上下兩個(gè)子編碼器14、16、交織器12和打孔器18，其作用是對(duì)輸入數(shù)據(jù)的順序進(jìn)行重新編排，目的是調(diào)整權(quán)重的分布，使得一子編碼器16輸入比特流的權(quán)重分布與另一子編碼器14的不同，并對(duì)兩個(gè)子編碼器輸出的六路比特進(jìn)行打孔抽樣和并串轉(zhuǎn)換。
Turbo碼的解碼可以采用最大似然法譯碼(例如SOVA算法)，也可以采用最大后驗(yàn)概率譯碼(MAP)算法，這兩種方法在Turbo解碼中都用于遞歸迭代方式。圖2是Turbo碼解碼器的結(jié)構(gòu)，它包括軟輸入軟輸出解碼器(SISO)23、24、解打孔裝置21、兩個(gè)解交織器22、兩個(gè)交織器26和符號(hào)判決器25。解打孔裝置21對(duì)應(yīng)于打孔器18的逆操作，解交織器22對(duì)應(yīng)于交織器26的逆操作，還原交織前的順序，符號(hào)判決器25，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)大于等于0時(shí)，輸出1；當(dāng)輸入數(shù)據(jù)小于0時(shí)，輸出0。
Turbo碼由于需要交織和迭代譯碼，造成時(shí)延比較大，因此通常應(yīng)用在實(shí)時(shí)要求不高的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)中。WCDMA和CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)中都采用了并行級(jí)聯(lián)的Turbo碼作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信道編解碼方式。
對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，除了上述的信道上增加Turbo碼作糾錯(cuò)碼來抵抗干擾外，還可通過自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求(ARQ，Auto Repeat Request)方法來保證傳輸?shù)目煽啃浴?br> 該ARQ方法為當(dāng)接收方對(duì)每個(gè)接收的數(shù)據(jù)包經(jīng)過解碼校驗(yàn)判斷后反饋給發(fā)送方一個(gè)成功或失敗的標(biāo)識(shí)，當(dāng)標(biāo)識(shí)為失敗時(shí)，發(fā)送方需要把標(biāo)識(shí)為傳輸失敗的數(shù)據(jù)包(稱為誤包)重新發(fā)送。標(biāo)識(shí)失敗是通過在編碼信息中加CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn)碼)校驗(yàn)信息來實(shí)現(xiàn)的。解碼時(shí)通過CRC校驗(yàn)信息來判斷數(shù)據(jù)包是否解碼正確。
在無線通信系統(tǒng)中例，例如WCDMA系統(tǒng)中，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用的是混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求(HAQR，Hybrid Auto Repeat Request)，有以下幾種方式1.根據(jù)重發(fā)的數(shù)據(jù)包解碼，失敗數(shù)據(jù)包丟棄；2.不丟棄失敗數(shù)據(jù)包，重發(fā)的數(shù)據(jù)包和先前失敗數(shù)據(jù)包所包含的發(fā)送信息一樣，重發(fā)數(shù)據(jù)包和失敗數(shù)據(jù)包根據(jù)信噪比進(jìn)行最大化合并，對(duì)合并后的數(shù)據(jù)包解碼；3.增量重發(fā)，與方式2相比，重發(fā)的數(shù)據(jù)包比先前發(fā)的失敗的數(shù)據(jù)包含有更多的冗余。這種方式不需要和失敗的數(shù)據(jù)包合并；4.部分增量重發(fā)，與方式3相比，只重發(fā)增加冗余的部分，因此重發(fā)的數(shù)據(jù)包通常比先前發(fā)的數(shù)據(jù)包要小，解碼時(shí)需要通過和失敗數(shù)據(jù)包的結(jié)合才能解碼。
通過HARQ，能夠保證數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。方式2、3、4通過合并，可以獲益時(shí)間分集，抵抗時(shí)變衰落。
但是合并需要保留先前失敗的數(shù)據(jù)包，例如，幀長(zhǎng)為L(zhǎng)的信源數(shù)據(jù)，經(jīng)過信道編碼后，對(duì)于R＝1/3碼率，需要保留3L個(gè)的失敗數(shù)據(jù)包的軟信息值，這樣會(huì)造成存儲(chǔ)空間資源的緊張。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高系統(tǒng)性能、減少存儲(chǔ)空間的基于Turbo碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的一種基于Turbo碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法，所包括的步驟是對(duì)于接收到的包括Turbo碼編碼和其它控制信息的數(shù)據(jù)包，首先判斷該數(shù)據(jù)包是否屬于請(qǐng)求重發(fā)的數(shù)據(jù)包，以確定Turbo碼先驗(yàn)信息和解碼數(shù)據(jù)包如果不是，則，Turbo碼先驗(yàn)信息初始為0，正常接收到的數(shù)據(jù)作為解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)入解碼；如果是，則根據(jù)約定進(jìn)一步判斷是否要求將重發(fā)數(shù)據(jù)包和對(duì)應(yīng)先前保留的失敗數(shù)據(jù)包合并如果不要求合并，則，Turbo碼先驗(yàn)信息初始為0，正常接收到的數(shù)據(jù)作為解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)入解碼；如果要求合并，則，置Turbo碼先驗(yàn)信息為重發(fā)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息，并將該Turbo碼先驗(yàn)信息與重發(fā)數(shù)據(jù)包一同作為解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)入解碼；對(duì)確定的解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，并依據(jù)解碼數(shù)據(jù)包中含有的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼獲悉解碼數(shù)據(jù)包解碼是否正確如果該數(shù)據(jù)包解碼正確，則標(biāo)識(shí)解碼數(shù)據(jù)包傳輸成功，并向發(fā)送方反饋標(biāo)識(shí)后結(jié)束；如果該數(shù)據(jù)包解碼失敗，則根據(jù)約定進(jìn)一步判斷下次是否需要和重發(fā)數(shù)據(jù)包合并如果是，則保留當(dāng)前失敗的數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息；如果否，則丟棄當(dāng)前失敗的數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息；同時(shí)，標(biāo)識(shí)解碼數(shù)據(jù)包傳輸失敗，并向發(fā)送方反饋標(biāo)識(shí)，請(qǐng)求重發(fā)，結(jié)束。
由于利用了失敗數(shù)據(jù)包的輸出軟信息作為重發(fā)數(shù)據(jù)包解碼的先驗(yàn)信息，可以提高Turbo解碼的性能。在同樣的解碼迭代次數(shù)限制下，先驗(yàn)信息的引入大致相當(dāng)于在原來的迭代次數(shù)上又增加了相等的迭代次數(shù)，因而提高了性能。而如果系統(tǒng)可調(diào)整迭代次數(shù)，則解碼在先驗(yàn)信息的幫助下可以通過較少的迭代達(dá)到誤碼要求，因而減少了解碼時(shí)間。同時(shí)在存儲(chǔ)量上，有合并要求的HARQ機(jī)制需要保留數(shù)據(jù)包編碼后長(zhǎng)度的信息，而先驗(yàn)信息的保留只有數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度的R倍(R為碼率，例如1/3)。并且作為先驗(yàn)信息，其精度的保留可以不超過接收數(shù)據(jù)包的精度。與保留失敗數(shù)據(jù)包的存儲(chǔ)量相比，保留解碼軟信息所需要的存儲(chǔ)量要小幾倍，可以解決HARQ中重發(fā)合并機(jī)制中最惱人的存儲(chǔ)問題。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1是現(xiàn)有的Turbo碼編碼器的結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有的Turbo碼解碼器的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的流程圖。
如圖3所示，本發(fā)明所述的一種基于特搏碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法，對(duì)于接收到的包括特搏碼編碼和其它控制信息的數(shù)據(jù)包，首先判斷是否是請(qǐng)求重發(fā)的數(shù)據(jù)包，如果不是，則Turbo碼先驗(yàn)信息初始為0，正常接收到的數(shù)據(jù)送入解碼器解碼；如果是，則根據(jù)HARQ判斷機(jī)制是否要求重發(fā)數(shù)據(jù)包和對(duì)應(yīng)先前保留的失敗數(shù)據(jù)包合并如果不要求合并，則Turbo碼先驗(yàn)信息初始為0，正常接收到的數(shù)據(jù)送入解碼器解碼；如果HARQ機(jī)制要求重發(fā)數(shù)據(jù)包和失敗數(shù)據(jù)包合并，取出重發(fā)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的先前保留的失敗數(shù)據(jù)包的輸出軟信息作為Turbo碼解碼器的先驗(yàn)信息，和重發(fā)數(shù)據(jù)包送入Turbo碼解碼器解碼；Turbo碼解碼器對(duì)輸入的每個(gè)數(shù)據(jù)包(無論是否合并過，是否含有先驗(yàn)信息)進(jìn)行解碼。解碼的信息中含有CRC校驗(yàn)信息，通過CRC校驗(yàn)信息可以知道數(shù)據(jù)包是否解碼正確，如果該數(shù)據(jù)包解碼正確，則標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包傳輸成功，向發(fā)射方反饋解碼正確的信息后結(jié)束；如果該數(shù)據(jù)包屬于失敗的數(shù)據(jù)包，根據(jù)HARQ機(jī)制的合并要求判斷是否需要保留失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息，如果需要在重發(fā)時(shí)和重發(fā)數(shù)據(jù)包合并，則保留當(dāng)前失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息；否則，丟棄失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息。對(duì)于失敗的數(shù)據(jù)包，需要標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包傳輸失敗，向發(fā)送方反饋請(qǐng)求重發(fā)。
綜上所述，本發(fā)明針對(duì)HARQ機(jī)制下的Turbo碼編解碼，在重發(fā)數(shù)據(jù)包的解碼時(shí)，利用先前失敗數(shù)據(jù)包解碼得到的軟信息值，作為重發(fā)數(shù)據(jù)包解碼的增加的先驗(yàn)信息。這種方法可以在不利用失敗數(shù)據(jù)包的情況下提高解碼性能和減少解碼時(shí)間，而只增加有限量的存儲(chǔ)空間。
權(quán)利要求
1.一種基于特搏碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法，其特征在于，包括下列步驟對(duì)于接收到的包括特搏碼編碼和其它控制信息的數(shù)據(jù)包，首先判斷該數(shù)據(jù)包是否屬于請(qǐng)求重發(fā)的數(shù)據(jù)包，以確定特搏碼先驗(yàn)信息和解碼數(shù)據(jù)包如果不是，則，特搏碼先驗(yàn)信息初始為0，正常接收到的數(shù)據(jù)作為解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)入解碼；如果是，則根據(jù)約定進(jìn)一步判斷是否要求將重發(fā)數(shù)據(jù)包和對(duì)應(yīng)先前保留的失敗數(shù)據(jù)包合并如果不要求合并，則，特搏碼先驗(yàn)信息初始為0，正常接收到的數(shù)據(jù)作為解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)入解碼；如果要求合并，則，置特搏碼先驗(yàn)信息為重發(fā)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息，并將該特搏碼先驗(yàn)信息與重發(fā)數(shù)據(jù)包一同作為解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)入解碼；對(duì)確定的解碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，并依據(jù)解碼數(shù)據(jù)包中含有的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼獲悉解碼數(shù)據(jù)包解碼是否正確如果該數(shù)據(jù)包解碼正確，則標(biāo)識(shí)解碼數(shù)據(jù)包傳輸成功，并向發(fā)送方反饋標(biāo)識(shí)后結(jié)束；如果該數(shù)據(jù)包解碼失敗，則根據(jù)約定進(jìn)一步判斷下次是否需要和重發(fā)數(shù)據(jù)包合并如果是，則保留當(dāng)前失敗的數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息；如果否，則丟棄當(dāng)前失敗的數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息；同時(shí)，標(biāo)識(shí)解碼數(shù)據(jù)包傳輸失敗，并向發(fā)送方反饋標(biāo)識(shí)，請(qǐng)求重發(fā)，結(jié)束。
全文摘要
一種基于特搏碼混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求的接收方法:對(duì)接收的數(shù)據(jù)包判斷是否屬請(qǐng)求重發(fā)的數(shù)據(jù)包:若不是,先驗(yàn)信息初始為0,正常數(shù)據(jù)解碼;若是,判斷是否要和失敗數(shù)據(jù)包合并:若不合并,同上;若合并,置先驗(yàn)信息為失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息,并與重發(fā)數(shù)據(jù)包一同解碼;從中獲悉解碼是否正確:若正確,標(biāo)識(shí)成功,反饋結(jié)束;若失敗,判斷下次是否要和重發(fā)數(shù)據(jù)包合并:若是則保留失敗數(shù)據(jù)包的解碼輸出軟信息;若否則丟棄;標(biāo)識(shí)失敗,反饋,請(qǐng)求重發(fā),結(jié)束。
文檔編號(hào)H04L1/08GK1355630SQ0012759
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月28日
發(fā)明者蘇寧 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司