本发明专利技术公开了一种运用于混合自动重传请求系统的大迭代接收方法，对于宽带多天线正交频分复用通信系统，本发明专利技术将大迭代技术运用于混合自动重传请求通信系统中，使得接收机在获得混合自动重传请求提供的分集增益的基础上，通过检测器和译码器之间软量信息的相互传递，提高了检测器输出端软量信息的可靠性，从而提高了译码器的译码硬判结果通过码字校验的可能性，降低了当前这一帧数据需要再次重传的概率，进一步改善了系统的性能。本发明专利技术在几乎不增加系统的硬件复杂度的前提下，显著的改善了现有混合自动重传请求系统中接收机的性能，具有较高的实用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信系统中数据传输的混合自动请求重传技术、多天线检测领域和信道纠错码的译码领域，涉及一种。
技术介绍
为了克服信道时变特性和多径衰落对信号传输的影响，无线通信系统可以米用前向纠错(FEC, Forward Error Correction)、自动重传请求(ARQ, AutomaticRepeat-reQuest)以及混合自动重传请求(HARQ, Hybrid Automatic Repeat-reQuest)等差错控制方案，从而降低系统的误帧率，提高系统性能。其中，HARQ的概念最早于1960年由J. M. Wozencraft和M. Horstein等人提出，它是FEC和ARQ技术的结合发送端经过信道编码可以发送具有检错和纠错能力的码字；接收端译码时将在其纠错能力范围内的错 误纠正，若超过其纠错能力则发出重传请求。可见，HARQ技术兼顾FEC与ARQ方式的优点，是目前无线移动通信系统中最常见的差错控制方式。根据HARQ的发展阶段和检错、纠错编码技术的不同，人们将其大致分为三类1型HARQ, II型HARQ和III型HARQ。与ARQ技术相比，I型HARQ只是简单地在其基础上引入了纠错编码。接收端对接收到的数据进行检测并尝试纠错，如果错误在其纠错能力范围内，则接收机将错误纠正并发出ACK信号；否则接收机丢弃本次接收的数据，并向发送端反馈NACK信号请求重传。如此重复，直到传输成功为止。II型HARQ是一种基于增量冗余(IR，Incremental Redundancy)的HARQ方案。在II型HARQ中，系统根据当前的信道环境，以增量冗余的方式自适应地调整编码码率。对于任何一帧数据，除首次传输外，以后每次重传的数据在接收机中均不能单独进行译码，需要与之前传输的数据进行合并后进行译码。III型HARQ对于每次发送的码字采用互补删除方式，各个码字既可以单独译码，也可以合成一个具有更大冗余信息的码字进行译码。根据重传的冗余版本是否相同，III型HARQ又可以进一步分为两种每次重传时采用相同冗余版本的CC III型HARQ和每次重传时冗余版本不同的IR III型HARQ。可见，由于HARQ技术结合了 FEC和ARQ技术的优点，它可以为系统带来分集增益，从而改善系统的吞吐率，有利于系统服务质量的提高。为了进一步提高系统的吞吐率，宽带多天线正交频分复用(MM0-0FDM)技术已经被广泛应用于各种无线通信系统中，例如LTE。由于无线链路的容量随着发射天线数和接收天线数呈线性增长，加上数据流空分复用(SDM)技术的采用，MM0-0FDM技术可以在不增加带宽和发射功率的前提下成倍提高频谱利用率，提高系统吞吐率。然而，空分复用场景下多路数据流之间存在严重的干扰，这就要求此时的接收机能够消除混叠以分离各路数据流。目前的研究普遍认为，迭代检测是逼近MIMO信道容量的有效途径。Turbo-MIMO原则亦建议接收机采取软量迭代的联合检测译码方案。通常用于空分复用情况下的迭代检测算法有最大似然(ML)检测和最小均方误差(MMSE)检测以及这两种算法的各种变形。最大似然检测算法是性能最优的检测算法，但其计算复杂度较高。实际应用时需要根据系统的复杂度选择合适的检测算法。将HARQ和MMO-OFDM技术同时运用于无线通信系统中，在保证系统性能的同时提高了系统吞吐率。为了进一步消除多路数据流之间的干扰对接收机性能的影响，我们将大迭代技术运用于这一系统中，提出一种运用于HARQ系统中的大迭代接收机，从而在原有的基础上进一步改善了系统的性能。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种提高软输入软输出检测器输出信息的可靠性，在几乎未增加系统复杂度的前提下进一步改善混合自动重传请求系统的性能，降低数据需要再次被重传的概率，可在有限的时间内有效提高系统吞吐量的。技术方案本专利技术的运用了混合自动重传请求系统的大迭代接收方法，对接收到的每一帧数据按照以下步骤进行处理 1)初始化接收机参数，包括混合自动重传请求最大传输次数、每次传输时大迭代接收机的大迭代次数、分配给该接收机用于软量存储的存储空间大小，以及软输入软输出译码器、软输入软输出检测器、解速率匹配和速率匹配模块所需的相关参数； 2)将接收到的数据y和信道估计的结果H送入软输入软输出检测器进行检测，得到比特级软量信息4，将所述的比特级软量信息匕输入解速率匹配单元，进行打孔位置恢复和解交织，产生比特级似然比信息ZZTP1，然后接收机根据当前这一帧已经传输的次数判断后续步骤，若当前这一帧是首次传输，则执行步骤3)，否则进入步骤4)； 3)对所述步骤2)中产生的比特级似然比信息ZZTP1进行译码，得到译码器输出比特级软量信息Ac和译码硬判结果D，然后对所述译码硬判结果D进行码字校验，若译码硬判结果D通过了码字校验，则接收机发出这一帧的正确应答ACK信号后进入步骤7)； 若当前这一帧的译码硬判结果D没有通过码字校验，则判断这一帧是否达到所述步骤I)中规定的大迭代次数，如是，则将所述步骤2)中产生的比特级似然比信息ZZTP1作为软量信息进行存储，并由接收机向发射机反馈否定应答NACK信号后进入步骤7);否则，利用译码器输出比特级软量信息Ac进行速率匹配，产生软输入软输出检测器的先验信息之后回到步骤2)； 4)接收机将上一次传输时存储的这一帧的软量信息与本次传输时产生的比特级似然比信息LLR1进行软量合并，产生新的比特级似然比信息LLR2,然后将所述新的比特级似然比信息ZZTP2输入软输入软输出译码器进行译码，得到软量合并后的译码器输出比特级软量信息和软量合并后的译码硬判结果D2 ； 5)对软量合并后的译码硬判结果D2进行码字校验，若能通过码字校验，则接收机释放这一帧的软量信息所在的存储单元，并发出这一帧的正确应答ACK信号后进入步骤7)； 若软量合并后的译码硬判结果D2没有通过码字校验，则判断是否达到所述步骤I)中规定的大迭代次数，如是则进入步骤6)，否则利用软量合并后的译码器输出比特级软量信氧Ljhc2进行速率匹配，产生软量合并后的软输入软输出检测器的先验信息Z32后回到步骤2)； 6)判断是否达到所述步骤I)中规定的混合自动重传请求最大传输次数，如是，则释放这一帧的软量信息所在的存储单元，并放弃该帧数据后进入步骤7)；否则利用新的比特级似然比信息ZZTP2刷新这一帧的软量信息所在的存储单元，并向发射机反馈NACK信号后进入步骤7)； 7)结束本帧数据的处理，等待下一帧数据。本专利技术中的大迭代是指检测器与译码器之间的迭代，由于译码器本身也有迭代(此时称译码器的迭代为内迭代)，所以为了区分，在这种系统中用“大迭代”来表示检测器与译码器之间的迭代。对于本专利技术，为了方便接收机对每次接收到的数据进行大迭代处理，其中所用的混合自动重传请求技术可以采用III型混合自动重传请求方案，包括CC(ChaseCombination) III型混合自动重传请求和IR (Incremental Redundancy) III型混合自动重传请求。这两种混合自动重传请求方案可以保证每次传输过来的数据能够单独进行译码，因此不必考虑当存储空间不够而导致前几次传输的数据未被保存时，当前传输的数据能否被本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种运用于混合自动重传请求系统的大迭代接收方法，其特征在于，该方法对接收到的每一帧数据按照以下步骤进行处理：1）初始化接收机参数，包括混合自动重传请求最大传输次数、每次传输时大迭代接收机的大迭代次数、分配给该接收机用于软量存储的存储空间大小，以及软输入软输出译码器、软输入软输出检测器、解速率匹配和速率匹配模块所需的相关参数；2）将接收到的数据y和信道估计的结果H送入软输入软输出检测器进行检测，得到比特级软量信息Le，将所述的比特级软量信息Le输入解速率匹配单元，进行打孔位置恢复和解交织，产生比特级似然比信息LLR1，然后接收机根据当前这一帧已经传输的次数判断后续步骤，若当前这一帧是首次传输，则执行步骤3），否则进入步骤4）；3）对所述步骤2）中产生的比特级似然比信息LLR1进行译码，得到译码器输出比特级软量信息Le_dec和译码硬判结果D，然后对所述译码硬判结果D进行码字校验，若译码硬判结果D通过了码字校验，则接收机发出这一帧的正确应答ACK信号后进入步骤7）；若当前这一帧的译码硬判结果D没有通过码字校验，则判断这一帧是否达到所述步骤1）中规定的大迭代次数，如是，则将所述步骤2）中产生的比特级似然比信息LLR1作为软量信息进行存储，并由接收机向发射机反馈否定应答NACK信号后进入步骤7）；否则，利用译码器输出比特级软量信息Le_dec进行速率匹配，产生软输入软输出检测器的先验信息La后回到步骤2）；4）接收机将上一次传输时存储的这一帧的软量信息与本次传输时产生的比特级似然比信息LLR1进行软量合并，产生新的比特级似然比信息LLR2，然后将所述新的比特级似然比信息LLR2输入软输入软输出译码器进行译码，得到软量合并后的译码器输出比特级软量信息Le_dec2和软量合并后的译码硬判结果D2；5）对软量合并后的译码硬判结果D2进行码字校验，若能通过码字校验，则接收机释放这一帧的软量信息所在的存储单元，并发出这一帧的正确应答ACK信号后进入步骤7）；若软量合并后的译码硬判结果D2没有通过码字校验，则判断是否达到所述步骤1）中规定的大迭代次数，如是则进入步骤6），否则利用软量合并后的译码器输出比特级软量信息Le_dec2进行速率匹配，产生软量合并后的软输入软输出检测器的先验信息La2后回到步骤2）；6）判断是否达到所述步骤1）中规定的混合自动重传请求最大传输次数，如是，则释放这一帧的软量信息所在的存储单元，并放弃该帧数据后进入步骤7）；否则利用新的比特级似然比信息LLR2刷新这一帧的软量信息所在的存储单元，并向发射机反馈NACK信号后进入步骤7）；7）结束本帧数据的处理，等待下一帧数据。...
【技术特征摘要】
1. 一种运用于混合自动重传请求系统的大迭代接收方法，其特征在于，该方法对接收到的每一帧数据按照以下步骤进行处理 1)初始化接收机参数，包括混合自动重传请求最大传输次数、每次传输时大迭代接收机的大迭代次数、分配给该接收机用于软量存储的存储空间大小，以及软输入软输出译码器、软输入软输出检测器、解速率匹配和速率匹配模块所需的相关参数； 2)将接收到的数据y和信道估计的结果H送入软输入软输出检测器进行检测，得到比特级软量信息4，将所述的比特级软量信息匕输入解速率匹配单元，进行打孔位置恢复和 解交织，产生比特级似然比信息ZZTP1，然后接收机根据当前这一帧已经传输的次数判断后续步骤，若当前这一帧是首次传输，则执行步骤3)，否则进入步骤4)； 3)对所述步骤2)中产生的比特级似然比信息ZZTP1进行译码，得到译码器输出比特级软量信息Ac和译码硬判结果D，然后对所述译码硬判结果D进行码字校验，若译码硬判结果D通过了码字校验，则接收机发出这一帧的正确应答ACK信号后进入步骤7)； 若当前这一帧的译码硬判结果D没有通过码字校验，则判断这一帧是否达到所述步骤I)中规定的大迭代次数，如是，则将所述步骤2)中产生的比特级似然比信息ZZTP1作为软量信息进行存储，并由接收机向发射机反馈否定应答NACK信号后进入步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵春明，汪莹，张华，姜明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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