[发明专利]采用喷泉码的HARQ技术的发送、接收方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种采用喷泉码的HARQ技术的发送、接收方法及系统。

背景技术

随着对高速无线业务多媒体业务需求的不断增加和无线频谱资源日趋紧张，探索高效率的移动通信系统越来越重要，而HARQ（混合自动重传）技术能够很好的补偿无线移动信道时变和多径衰落对信号传输的影响，3G及其增强技术(HSDPA、HSUPA)大都采用了物理层技术HARQ技术，对于未来的超3G和4G的研究中，HARQ技术也是重要的候选技术之一。

现有的HARQ技术，主要采用的前向纠错码有分组码、卷积码、Turbo码以及LDPC码等。而喷泉码作为近几年新提出的信道编码，可以用作为前向纠错码使用。相比与传统的物理层信道编码，喷泉码更加灵活。物理层的信道编码仅能纠正点到点链路上因误码带来的错误，对链路层或由于碰撞拥塞导致的丢包则无能为力，因此无法为具体业务提供全面的端到端的可靠保障。数字喷泉码恰好可以有效解决上述问题，在传输层或应用层采用时，因碰撞或网络拥塞而导致的丢包可以被喷泉码所恢复。它与TCP协议一样，可以针对有较高可靠度需求的具体业务单独采用。喷泉码兼有传统信道编码和自动请求重传机制的优点，可以有针对性地为数据业务提供一种具有良好扩展性的端到端的可靠解决方案。

现用的HARQ技术有三种基本类型，第一种类型为传统的HARQ方案，即它的性能主要依赖于采用的前向纠错码的纠错能力，该类型的HARQ方案发送数据包和反馈重传发送的数据包内容是一样的，在译码端对传输错误的数据包进行简单的丢弃操作，该方案的操作简单、但是过分依赖于FEC的纠错能力，而没有充分用到错误数据包中的一些有用信息。第二种类型为增量冗余方案。要求重传的数据通常与第一次传输的有所不同，携带新的冗余信息来帮助译码，第一次译码失败时，并不会直接丢弃错误的数据包，而是再传输附加冗余信息，这些重传的数据包只包含新的冗余信息。这些冗余信息与第一次传输的信息进行合并译码，这样能大大提高纠错能力。如果当所有的设定的冗余信息种类都发送之后，仍然不能正确译码，那么将第一次发送的信息重新发送，并将这次的信息与所有的冗余信息合并后解码。第三种类型是对第二种的改进，该类型要求每次重传的数据信息是可以自行解码的。对于每次发送的数据包采用互补删除方式，各个数据包既可以单独译码，也可以合成一个具有更大冗余信息的编码包进行合并译码。

这三种基本类型中，第一种简单单译码译码效果不理想，往往需要发送多次重传，第二、三中译码效果比较理想，但是其译码方式复杂。所以这三种基本的HARQ类型存在这一些问题：比如带宽利用率、传输时延、传输效果等等。

发明内容

本发明的目的在于将喷泉码中的Raptor码作为一种前向纠错码用在HARQ技术中去，根据现用的HARQ技术的三种类型，结合三种的优缺点，提出一种适合于前向纠错码为喷泉码的HARQ的编译码方式。旨在提高HARQ技术的传输时延、传输效果、吞吐率等性能指标。

为了达到以上目的，本发明公开了一种采用喷泉码的HARQ技术的发送模块，包括以下部分：

一个发送数据喷泉编码器，接收待发送数据流，并进行喷泉编码；

一个第一CRC编码器，与发送数据喷泉编码器输出相连，并进行CRC编码；

一个第一调制器，与第一CRC编码器输出相连，并进行信号调制，输出送入信道；

一个反馈重传数据喷泉码编码，受重传请求单元控制，接收待发送数据流，并进行喷泉编码；

一个第二CRC编码器，与反馈重传数据喷泉编码器输出相连，并进行CRC编码；

一个第二调制器，与第二CRC编码器输出相连，并进行信号调制，输出送入信道。

进一步，作为一种优选，发送数据喷泉码编码器和反馈重传数据喷泉码编码器均采用Raptor编码。

本发明还公开了一种采用喷泉码的HARQ技术的接收模块，包括以下部分：

一个解调器，用于对接收信号进行解调，以获得与编码端结构相同的信号；

一个接收数据缓冲区，与解调器输出相连，用来暂时存储经过解调器输出的数据，由于接收到的无误码数据块不足以保证成功解码全部数据块，所以这个模块用来存储这些数据块，保证反馈重传时这些数据不丢失；

一个译码器，与接收数据缓冲区输出相连，首先进行CRC解码，然后进行喷泉码解码；

一个CRC校验器，与译码器输出相连，并进行CRC校验；