[发明专利]一种无需差错校验码的自动重传请求方法

说明书

本发明公开了一种无需差错校验码的自动重传请求方法，包括以下步骤：该方法先在接收端设定最佳信道系数门限，该门限可最小化平均接收误比特率；然后接收端进行信道估计；当信道系数幅度小于门限时，接收端向发送端发出仅一比特的否定应答(NAK)；否则接收端则不反馈表示肯定；发送端根据应答，发送下一帧或进行重传。本发明发送端无需差错校验码、无需信道信息；接收端信道系数门限可灵活调整，ACK/NAK反馈仅需一比特。本发明性能优于传统ARQ、分集接收和具有理想信道信息的发送功率控制，其分集增益随有效信噪比线性增大。

技术领域

本发明涉及一种无需差错校验码的自动重传请求方法，基于有效信噪比对门限进行了优化，适用于无线通信技术领域。

背景技术

广泛应用于数据通信的两种差错控制策略是前向差错控制FEC和自动重传请求ARQ。ARQ通过差错校验和数据重传实现通信系统可靠性的提高。现代通信标准中ARQ常用的差错校验码是循环冗余校验码，如以太网、无线局域网、LTE(长期演进)。ARQ原为时不变的加性高斯白噪声信道AWGN设计的，也能直接应用于无线衰落信道。

ARQ对可靠性的提高依赖于对检出差错帧的重传。众所周知，重传会降低系统的吞吐量。而往往被忽视的是，重传也提高了成功接收帧所需的总发送能量。常用的可靠性指标平均接收误比特率、以及有效性指标吞吐量的分析，都是基于传统信噪比。信噪比的定义为符号能量和AWGN功率谱密度的比值，即

其中E_b,T是每比特发送能量，并不计入重传所需的能量。而有效接收每比特所需的发送能量实为E_b＝E[L]E_b,T，其中E[L]是平均传输次数。因此，有效信噪比应定义为

如图1所示在AWGN信道下，由于中低信噪比时使用CRC的传统ARQ的平均传输次数较高，因此基于有效信噪比的平均接收误比特率性能实际并没有文献中显示的基于传统信噪比的性能那么好。实际上，ARQ的平均接收误比特率在中低信噪比时比无差错校验的系统差很多，而且不随有效信噪比的增大而单调递减。

无线通信中，信号除了受AWGN噪声影响外，还经历时变的乘性复信道系数。对应每个信道系数的信道等价于不同信噪比的AWGN信道。ARQ直接应用于无线衰落信道，在深衰落下的性能显然较差。无论平均信噪比的取值大小，在瞬时信噪比较小时，ARQ瞬时性能较差。衰落信道的平均性能等价于其在不同信噪比AWGN信道的性能平均。因此ARQ在低平均信噪比的平均性能也较差。对应用CRC和汉明码的ARQ分析都显示了以上现象，具有一定的普遍性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有ARQ在无线衰落信道低平均信噪比下的问题，提出一种无需差错校验码的自动重传请求方法，通过对信道系数监测以及基于信道系数的重传请求条件，灵活的提高通信的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种无需差错校验码的自动重传请求方法，该方法包括以下步骤：

(1)设定接收端的信道系数门限h^TH；

(2)发送端的信息经调制后，以帧为单位进行发送。

(3)接收端根据接收的信号估计信道系数的幅度。

(4)接收端将信道系数幅度与预先设定的信道系数门限h^TH比较。当信道系数幅度小于此门限时，接收端向发送端发出1比特的否定应答(NAK)。当信道系数幅度大于或等于门限时，接收端则发出1比特的肯定应答(ACK)或以不反馈表示肯定，并对接收信号进行解调判决。

(5)发送端接收应答，根据应答发送下一帧或进行重传，具体为：若接收ACK应答或没有接收到应答，则发送下一帧；若接收到NAK应答，则进行重传。