[发明专利]用于UMTS HSDPA传输的最优冗余版本（RV）选择的方法及设备

说明书

发明背景

本发明涉及无线电信网。更具体而言，同时并非为了限制，本发明 针对在通用移动电信系统(UMTS)高速下行链路分组接入(HSDPA) 传输中用于混合自动重复请求(HARQ)操作的冗余版本(RV)的最优 选择的方法及设备。

HARQ组合了前向纠错(FEC)和自动重复请求(ARQ)，以便实 现高数据吞吐量。为了在上下文中提出本发明，下面给出了对ARQ、FEC 和HARQ的简要说明。ARQ是依赖于重发接收时具有错误的数据的错误 控制方案。在ARQ系统中，消息被分成在已经添加少量奇偶校验位或冗 余位之后传送的块。接收机使用奇偶校验位检测在传输期间可能发生的 错误。如果检查到错误，则接收机请求重发包含错误的数据块。ARQ很 简单，并且在低错误率时实现合理的吞吐量。然而，当错误率增大时， 吞吐量减少，这是由于需要重新发送更多的数据。FEC采用纠错码通过 在传送信息位之前给它们添加冗余来检测和纠正在传输期间发生的错 误。香农(Shannon)的信道编码定理说明：假如通过通信信道的数据 速率(包括由于增加了冗余而导致的数据速率)小于信道容量，则始终 存在使信息能够以任意小的错误概率进行传送的编码方案。冗余使接收 机能够检测并纠正错误，而无须重发信息位。FEC实现了与错误率无关 的恒定吞吐量速率(throughput rate)。然而，因为衰落信道条件和链路 自适应可能不精确，在只采用FEC的系统中解码错误的概率可以大于 ARQ系统中未被检测错误的概率。为了获得系统的高可靠性，可能需要 长久强有力的代码，这增大了系统的复杂性和花费。HARQ系统组合了 ARQ和FEC，以便提高吞吐量，同纯ARQ系统相比，复杂度比纯FEC系 统更低。HARQ下的基本思想是使用FEC首先进行检错和纠错，并且如 果错误是不可纠正的，则请求重发。HARQ系统使用纠错码作为内码， 而使用检错码作为外码。如果消息中的错误数量在纠错码的能力范围之 内，则错误将被纠正，而无需重发。然而，如果消息中错误的数量超过 纠错码的能力，则接收机请求重发消息。

通常使用两种类型的HARQ模式。当在HARQ中使用了较高阶调制 (HOM)时，例如但不限于16阵列正交调幅(16QAM)时，还能够进 行类型I的HARQ的变型。

在类型I的HARQ系统中，最初传送编码分组，并且如果接收机没能 解码该分组，则以未确认(NACK)的形式将重发请求反馈回发射机。 一旦接收到此NACK，发射机再次发送相同的编码分组。这种类型的 HARQ通常在无线行业中称为Chase合并(CC)。

在类型II的HARQ方案中，替代发送相同的编码分组的是，发射机 在接收到NACK时试图构造并发送附加的编码奇偶码(parity)。这亦称 为递增冗余(IR)方案。

在使用HOM时，通过传送相同编码比特，但要结合不同的比特-符 号映射，还能够进行类型I的HARQ的第三变型。例如，在图1中描述了 用于16QAM的这种映射101、102、103、104的四个示例性选择。这称为 比特再映射式Chase合并(BRMCC)。

基于对精确操作细节的简化假设，影响HARQ协议的增益和相对利 益的下列因素已被证实：

r₁：即将传送的分组或块的初始编码速率。初始编码速率越高，IR 增益越高。对于较高阶调制而言，BRMCC增益通常还随初始编码速率 而增加。通常，优选r₁高的IR，以及为HOM优选r₁低的BRMCC。

r₀：从其中导出HARQ操作的母编码速率。母编码速率越高，IR增 益越高。以及

SNR：信噪比。SNR在传输之间变化越快，则IR和BRMCC的增益越 低。可见turbo码的系统位应该接受更高的保护而非最高的优先权。

对基于构造不同RV的速率匹配(RM)代理的理想特性的类型II的 HARQ自适应的指导方针，通常是已知的。尤其是，假设这种RM代理在 被指示按照IR模式操作时，将提供同样多的尚未使用的编码比特。例如， 在UMTS中，母编码速率通常为r₀＝1/3。因此，如果编码速率r₁＝0.8的 初始传送被报告为NACK，则IR操作的理想RM代理将能够提供只由未使 用的编码比特组成的RV。