[发明专利]应用于SC-FDE基带系统HARQ通信方式的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在HARQ(Hybrid automatic repeat-request，混合自动重传请求)通信方式下单载波频率均衡基带系统的工作原理的设计方案；更确切地说本发明涉及一种应用于单载波频率均衡(Single Carrier Frequency-DomainEqualization，SC-FDE)基带系统HARQ通信方式的设计方法。

背景技术

未来通信系统是一个高速率、大容量系统，如何在无线衰落信道下可靠地传输高速业务，这对无线传输链路技术提出了很大的挑战，这种挑战使得人们努力开发高效的编码调制以及信号处理技术来提高无线频率的使用效率。

在对抗多径衰落方面，基本的传输技术可以分为多载波和单载波两大类。在多载波传输技术中，最具代表性的是正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)技术，它通过快速傅里叶逆变换(InverseFast-Fourier-Transformation，IFFT)将原始的数据符号调制到正交的子载波上；在单载波技术中，需要在接收端采用均衡器来补偿码间串扰，均衡可以采用传统的时域滤波器，也可以在频域进行，相应的系统分别称为单载波时域均衡系统(Single Carrier Time-Domain Equalization，SC-TDE)和单载波频域均衡。单载波频域均衡系统结合了OFDM系统和单载波时域均衡系统的优点，在复杂度和系能折中方面优于后两者。因此近年来，单载波频域均衡的研究越来越多，并且在IEEE 802.16无线城域网中，将基于单载波频域均衡的传输方案纳入标准。

在信道编解码的过程中，通常有前向纠错(Forward Error Correction，FEC)和自动重传请求(Automatic Repeat-request，ARQ)两种基本的差错控制方法。前者的有效性好但编码效率低，后者可靠性好但实时性较差，两者各有千秋。当前的高速图传单载波频域均衡系统采用的是里所(Reed-solomon，RS)码和卷积码级联的信道编解码的FEC通信方式，具有较高的数据吞吐量，同时接收端在误码不多的情况下可以做到自行纠错。但在实际应用中信道情况是会随着天气以及周围环境而发生变化的，一旦传输信道变得恶劣时，当前的系统在接收端往往会出现较多的误码，这样必然使得信道解码部分无法正确纠错的概率大大增加，从而导致通信质量受到严重影响。因此有必要对原来的系统使用新的通信方式来进一步提高系统的误码率性能。

由于在ARQ系统中引入了FEC以后就形成了HARQ，它是一种结合FEC与ARQ两种方法优点的一种纠错技术，国外一些学者对此已有研究[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，发送端会发送具有一定冗余信息的数据，不仅能够检错，还具有一定的纠错能力。接收端译码器收到码字后，首先检查错误情况，如果在码的纠错能力以内，则自动进行纠错，这样就可以减少重传的频率，提高系统的吞吐量；如果检测出了不常见的错误且超出了码的纠错能力，则接收端给发送端一个判决信号，要求发送端重传信息而不是将这个不可靠的译码消息递交给用户，因此提高了系统的可靠性。目前的HARQ按性能可以分为三种：Type-IHARQ(又称为传统HARQ)、Type-II HARQ(又称为增加全部冗余HARQ)、Type-IIIHARQ(又称为增加部分冗余HARQ)。