專利名稱：一種混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種多載波多天線系統(tǒng)中采用空時(shí)頻分集的HARQ方案的通信方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
新一代移動(dòng)通信可以提供的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)100Mbit/s，甚至更高。其可支持的業(yè)務(wù)范圍可從語音到多媒體業(yè)務(wù)，其中包括實(shí)時(shí)的流媒體業(yè)務(wù)。并且，在新一代移動(dòng)通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率可以根據(jù)這些業(yè)務(wù)所需的速率不同，而進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。另外，新一代通信的另一個(gè)特點(diǎn)是低成本。這樣在有限的頻譜資源上要實(shí)現(xiàn)高速率和大容量，就需要頻譜效率極高的技術(shù)。
作為可以充分開發(fā)空間資源的多入多出(MIMO)技術(shù)，利用多個(gè)天線可以實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，從而在不需要增加頻譜資源和天線發(fā)送功率的情況下，可以成倍地提高信道容量。作為一種多載波傳輸技術(shù)的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，其載波之間相互正交，從而可以高效地利用頻譜資源；另外，其將總帶寬分割為若干個(gè)窄帶子載波，可以用來有效地抵抗頻率選擇性衰落。因此，當(dāng)今趨勢(shì)是充分的將二者結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)新一代移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)通信。
對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的可靠傳輸，現(xiàn)存有三種基本的差錯(cuò)控制方法，即，前向糾錯(cuò)(FEC)，自動(dòng)請(qǐng)求重傳(ARQ)以及該兩者的結(jié)合-混合ARQ(HARQ)。其中混合ARQ具有最好的可靠性及吞吐量性能。
混合ARQ又可以分為三類，即，HARQ-I，HARQ-II，和HARQ-III。其中，HARQ-II和HARQ-III分別利用編碼和分集合并，由此獲得一定的編碼和分集增益。
應(yīng)理解的是，傳統(tǒng)HARQ-III利用了重傳數(shù)據(jù)間經(jīng)歷相互獨(dú)立的信道，將多個(gè)在不同時(shí)間上接收的復(fù)本進(jìn)行合并，從而獲得在時(shí)間上的分集增益。但是所獲得的時(shí)間上的分集增益依賴于數(shù)據(jù)重傳間隔與信道相干時(shí)間的關(guān)系。當(dāng)重傳間隔大于相干時(shí)間時(shí)，時(shí)間上的分集增益很明顯，反之則很微弱。因此，在慢衰信道下為了獲得顯著的時(shí)間上的分集增益，就必須使重傳間隔大于相干時(shí)間。而這就會(huì)導(dǎo)致往返時(shí)延的增加，不利于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)；而在快衰信道下，時(shí)間分集增益就很顯著。
對(duì)于OFDM系統(tǒng)，參考文獻(xiàn)[1-2]均揭示了一種部分重傳分集ARQ方案。其中，在接收端側(cè)設(shè)置了一個(gè)接收信號(hào)的門限電平，并對(duì)每個(gè)子載波上的接收信號(hào)電平與該門限電平進(jìn)行比較。如果判斷接收數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，則接收電平小于門限電平的那些不可靠的子載波上的數(shù)據(jù)就被重傳。重傳時(shí)，可以選擇部分較好的子載波來重傳那些不可靠的子載波上的數(shù)據(jù)，也可以選擇所有子載波來重傳那些不可靠的子載波上的數(shù)據(jù)。之后，在接收端對(duì)重傳數(shù)據(jù)和其之前傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，從而獲得時(shí)間和頻率上的增益。如果只有部分子載波用于重傳，那么其它的子載波可以用于傳送新數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)[3-4]均提出了一種重傳改變子載波分配方式的頻率分集ARQ方案。其利用了子載波間隔大于相干帶寬的子載波上的信道是彼此獨(dú)立的特征。其中，重傳的數(shù)據(jù)以不同的方式分配到這樣的子載波對(duì)上，從而克服慢衰環(huán)境下時(shí)間上信道的相關(guān)性。并且，在接收端將多個(gè)傳輸復(fù)本進(jìn)行最大比合并，從而獲得時(shí)間和頻率上的分集增益。該ARQ方案的主要缺點(diǎn)是重傳采用的子載波分配方式依賴于相干帶寬，所以分配方式有限。此外，在快衰環(huán)境中，每個(gè)子載波所經(jīng)歷的衰落從統(tǒng)計(jì)上來說是類似的，因此頻率分集沒有在慢衰環(huán)境下那么顯著。
參考文獻(xiàn)[5]針對(duì)MIMO系統(tǒng)提出了一種混合ARQ方案，其將重傳采用不同的格碼調(diào)制與天線置換相結(jié)合，利用不同的格碼調(diào)制獲得映射分集，并利用天線置換來獲得空間增益。該方案類似于OFDM系統(tǒng)，通過天線置換來克服慢衰信道在時(shí)間上的相關(guān)性。但是，其缺點(diǎn)主要在于，快衰環(huán)境下，天線置換獲得的空間增益不是很顯著。而且如果將上述的方案應(yīng)用于MIMO-OFDM系統(tǒng)，并不能同時(shí)開發(fā)空間，頻率和時(shí)間上的分集增益。
表1進(jìn)一步從子載波分配方式和天線置換方式的角度顯示比較了四種混合ARQ方案的特點(diǎn)。方案I是將chase合并(chase combining)與MIMO-OFDM系統(tǒng)簡(jiǎn)單結(jié)合。方案II和方案III是將應(yīng)用于單天線系統(tǒng)下的兩種混合ARQ應(yīng)用到MIMO-OFDM系統(tǒng)的每個(gè)數(shù)據(jù)流上，即每根天線上的數(shù)據(jù)流可以采用不同的載波分配方式，而天線是固定的。方案IV相對(duì)方案H和III而言，則是每根天線上的子載波分配方式是固定的，而天線置換方式是可變的。
表1四種混合ARQ方案的特點(diǎn) 因此，針對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)，有必要設(shè)計(jì)一種新的可以充分開發(fā)頻率，空間和時(shí)間的資源的混合ARQ方案。
參考文獻(xiàn)Hiroyuki ATARASHI，Riaz ESMAILZADEH and Masao NAKAGAWA，“Partial frequency ARQ system for Multi-carrier packet communication”，IEICETRANS.COMMUN.，VOL.E78-B，No.8 AUGUST 1995Liyu Cai，Yan Wan，Pengpeng Song and Luoning Gui，“Improved HARQscheme using channel quality feedback for OFDM system”，Vehicular TechnologyConference，2004.VTC 2004-Spring.2004 IEEE 59th Volume 4，17-19 May 2004Page(s)1869-1872 Vol.4Hiroyuki ATARASHI and Masao NAKAGAWA，“An efficient ARQscheme for Multi-carrier Modulation systems based on packet combining”，IEICETRANS.COMMUN.，VOL.E82-B，NO.5 MAY 1999Kumagai，T.，Mizoguchi，M.，Onizawa，T.，Takanashi，H.and Morikura，M.，“A maximal ratio combining frequency diversity ARQ scheme forHigh-speed OFDM systems”，Personal，Indoor and Mobile RadioCommunications，1998.The Ninth IEEE International Symposium on Volume 2，8-11 Sept.1998 Page(s)528-532 vol.2Onggosanusi，E.N.，Dabak，A.G.，Yan Hui and Gibong Jeong，“HybridARQ transmission and combining for MIMO systems”，Communications，2003.ICC′03.IEEE International Conference on Volume 5，11-15 May 2003Page(s)3205-3209 vol.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種充分開發(fā)空間，時(shí)間和頻率資源的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方案的通信方法，其可提供更加可靠和有效的傳輸質(zhì)量。
本發(fā)明的第二目的是提供一種充分開發(fā)空間，時(shí)間和頻率資源的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方案的通信系統(tǒng)，其可提供更加可靠和有效的傳輸質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其利用發(fā)送端的N個(gè)發(fā)送天線，接收端的M個(gè)接收天線發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，每一發(fā)送天線利用L個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)，該N、M為自然數(shù)，L為2的倍數(shù)，包括a)將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)數(shù)據(jù)流，且將每一數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，并根據(jù)發(fā)送端和接收端相同預(yù)存的子載波分配表將NL個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的分配給該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流，利用N個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行發(fā)送；b)將該M個(gè)接收天線接收的來自發(fā)送天線的數(shù)據(jù)，通過該預(yù)存的子載波分配表還原成步驟a)中的N個(gè)數(shù)據(jù)流，并檢測(cè)是否正確接收每一數(shù)據(jù)流，且向發(fā)送端反饋應(yīng)答信息，其中，該應(yīng)答信息包括表示正確接收數(shù)據(jù)流的肯定應(yīng)答信號(hào)/未正確接收數(shù)據(jù)流的否定應(yīng)答信號(hào)、以及更新的子載波分配表，其中，根據(jù)該NL個(gè)子載波上等效信道增益和該N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，按照等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的的數(shù)據(jù)流的原則，獲得更新的子載波分配表；以及c)發(fā)送端根據(jù)該應(yīng)答信息發(fā)送新數(shù)據(jù)，或進(jìn)行重傳。
根據(jù)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供一種混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其包括具有N個(gè)發(fā)送天線的發(fā)送器和具有M個(gè)接收天線的接收器，每一發(fā)送天線利用L個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)，該N、M為自然數(shù)，L為2的倍數(shù)，其特征在于該發(fā)送器將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)數(shù)據(jù)流，且將每一數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，并根據(jù)發(fā)送器和接收器相同預(yù)存的子載波分配表將NL個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的分配給該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流，利用N個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行發(fā)送，且該發(fā)送器根據(jù)接收器反饋的應(yīng)答信息發(fā)送新數(shù)據(jù)，或進(jìn)行重傳；以及該接收器將該M個(gè)接收天線接收的來自發(fā)送天線的數(shù)據(jù)，通過該預(yù)存的子載波分配表還原成N個(gè)數(shù)據(jù)流，并檢測(cè)是否正確接收每一數(shù)據(jù)流，且向發(fā)送端反饋應(yīng)答信息，其中該應(yīng)答信息包括表示正確接收數(shù)據(jù)流的肯定應(yīng)答信號(hào)/未正確接收數(shù)據(jù)流的否定應(yīng)答信號(hào)、以及更新的子載波分配表，其中，根據(jù)該NL個(gè)子載波上等效信道增益和該N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，按照等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的的數(shù)據(jù)流的原則，獲得更新的子載波分配表。
本發(fā)明的有益效果，由于本發(fā)明分別將不同的子載波分配給不同的數(shù)據(jù)流，并且在重傳過程中，將等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的的數(shù)據(jù)流的，從而本發(fā)明可充分利用空間、時(shí)間和頻率上的資源，并且可獲得最好的誤塊率，最高的吞吐效率以及最少的平均傳輸次數(shù)性能。從而可以為無線高速數(shù)據(jù)通信提供更加可靠和有效的傳輸質(zhì)量。



圖1顯示了依照本發(fā)明的MIMO-OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2顯示了依照本發(fā)明的發(fā)送器1的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3顯示了依照本發(fā)明的子載波分配部13的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖4顯示了依照本發(fā)明的接收器2的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5顯示了依照本發(fā)明的接收器2中制作分配表部23的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖6(a)顯示了依照實(shí)施例1的發(fā)送器1和接收器2中預(yù)存的子載波分配表的實(shí)例；圖6(b)顯示了制作子載波分配表時(shí)，子載波分配表制作單元參考的等效信道增益函數(shù)圖；圖6(c)顯示了接收器2中子載波分配表制作單元更新并反饋給發(fā)送器1的子載波分配表的實(shí)例。
圖7(a)顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例2的子載波分配表制作單元更新并反饋給發(fā)送器1的子載波分配表的實(shí)例；圖7(b)顯示了制作子載波分配表時(shí)，子載波分配表制作單元參考的等效信道增益函數(shù)圖。
圖8顯示了不同混合ARQ方案在慢衰環(huán)境下的誤塊率與信噪比的關(guān)系曲線。
圖9顯示了不同混合ARQ方案在慢衰環(huán)境下的吞吐效率與信噪比的關(guān)系曲線。
圖10顯示了不同混合ARQ方案在慢衰環(huán)境下的平均傳輸次數(shù)與信噪比的關(guān)系曲線。
圖11顯示了不同混合ARQ方案在快衰環(huán)境下的誤塊率與信噪比的關(guān)系曲線。
圖12顯示了不同混合ARQ方案在快衰環(huán)境下的吞吐效率與信噪比的關(guān)系曲線。
圖13顯示了不同混合ARQ方案在快衰環(huán)境下的平均傳輸次數(shù)與信噪比的關(guān)系曲線。

具體實(shí)施例方式 為了充分開發(fā)頻率，空間和時(shí)間的資源，本發(fā)明提供了一種采用空時(shí)頻分集混合ARQ的MIMO-OFDM系統(tǒng)。圖1顯示了依照本發(fā)明的MIMO-OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖1所示，本發(fā)明的采用空時(shí)頻分集混合ARQ的MIMO-OFDM系統(tǒng)包括發(fā)送器1和接收器2。
該發(fā)送器1和接收器2之間的通信流程為發(fā)送器1利用預(yù)存的子載波分配表初始發(fā)送數(shù)據(jù)A后，接收器2根據(jù)本發(fā)明提供的空時(shí)頻分集混合ARQ方法向發(fā)送器1反饋應(yīng)答信息，該發(fā)送器1根據(jù)該應(yīng)答信息進(jìn)行相應(yīng)的操作。其中，接收器2反饋的應(yīng)答信息包括肯定/否定應(yīng)答信號(hào)(ACK/NACK)和更新的子載波分配表，ACK表示正確接收，NACK表示未正確接收，從而發(fā)送器1將根據(jù)該更新的子載波分配表對(duì)NACK對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行重傳。其中，當(dāng)數(shù)據(jù)A中的部分?jǐn)?shù)據(jù)流需要重傳時(shí)，發(fā)送器1可只重傳未正確接收的該部分?jǐn)?shù)據(jù)流，同時(shí)利用空閑的子載波發(fā)送新數(shù)據(jù)A’；或者發(fā)送器1也可重傳該數(shù)據(jù)A的所有數(shù)據(jù)流。
其中，本發(fā)明提供的空時(shí)頻分集混合ARQ方法的主要思想是接收端計(jì)算每個(gè)子載波上的等效信道增益，然后根據(jù)等效的信道增益對(duì)子載波進(jìn)行降序排列，同時(shí)判斷接收端的各個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，將等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，依次類推，將等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流，并將制定好的子載波分配表反饋給發(fā)送器1。
因此，本發(fā)明的混合ARQ方法聯(lián)合考慮了頻率，空間和時(shí)間的資源，并可以獲得較好的誤塊率、吞吐效率和平均傳輸次數(shù)性能。
下面，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的采用空時(shí)頻分集混合ARQ的MIMO-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行具體描述。
<發(fā)送器> 圖2顯示了依照本發(fā)明的發(fā)送器1的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖2所示，該發(fā)送器1包括串并轉(zhuǎn)換部11、N個(gè)并行的數(shù)據(jù)流部12、子載波分配部13、以及N個(gè)并行的發(fā)送部14。
每個(gè)數(shù)據(jù)流部12都包括循環(huán)冗余校驗(yàn)單元(CRC)121、編碼單元122、以及調(diào)制單元123。
每個(gè)發(fā)送部14都包括反向快速傅里葉變換單元141、添加循環(huán)前綴單元142、以及天線143。
圖3顯示了依照本發(fā)明的子載波分配部13的具體結(jié)構(gòu)圖。
如圖3所示，該子載波分配部13包括N個(gè)串并轉(zhuǎn)換單元131、以及分配單元132。當(dāng)然該N個(gè)串并轉(zhuǎn)換單元131、以及分配單元132實(shí)現(xiàn)的功能也可在一個(gè)模塊中進(jìn)行。
下面，將結(jié)合圖2和圖3，具體說明該發(fā)送器1初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程和重傳數(shù)據(jù)過程。
<初始發(fā)送數(shù)據(jù)> 在發(fā)送器1初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，串并轉(zhuǎn)換部11將要發(fā)送的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)并行子數(shù)據(jù)，這里，將以第n(n∈[1，N])個(gè)子數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說明，該N個(gè)子數(shù)據(jù)的處理流程都是并行且一致的。
第n個(gè)數(shù)據(jù)流部12在接收到串并轉(zhuǎn)換部11輸出的第n個(gè)子數(shù)據(jù)時(shí)，該 第n個(gè)數(shù)據(jù)流部12中的循環(huán)冗余校驗(yàn)單元121根據(jù)第n個(gè)子數(shù)據(jù)，獲得循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果；編碼單元122根據(jù)循環(huán)冗余校驗(yàn)單元121輸出的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行編碼，獲得編碼結(jié)果；調(diào)制單元123根據(jù)編碼單元122輸出的編碼結(jié)果進(jìn)行調(diào)制，獲得第n個(gè)數(shù)據(jù)流，并輸出到子載波分配部13。應(yīng)注意的是，該N個(gè)數(shù)據(jù)流部12共獲得N個(gè)數(shù)據(jù)流。
該子載波分配部13中的第n個(gè)串并轉(zhuǎn)換單元131根據(jù)第n個(gè)數(shù)據(jù)流部12輸出的第n個(gè)數(shù)據(jù)流，進(jìn)一步串并轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)個(gè)子數(shù)據(jù)流(L為子載波數(shù))， 該L個(gè)子數(shù)據(jù)流具有同一個(gè)CRC，從而N個(gè)串并轉(zhuǎn)換單元131共形成NL個(gè)子數(shù)據(jù)流。
該子載波分配部13中的分配單元132根據(jù)預(yù)存的子載波分配表，將N個(gè)串并轉(zhuǎn)換單元131輸出的NL個(gè)子數(shù)據(jù)流，分別對(duì)應(yīng)的輸入到N個(gè)發(fā)送部14中N個(gè)反向快速傅立葉變換單元141。在本實(shí)施例中，該預(yù)存的子載波分配表表示由第n個(gè)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成的L個(gè)子數(shù)據(jù)流都由第n個(gè)發(fā)送部14中的發(fā)送天線143發(fā)送，即，第n個(gè)串并轉(zhuǎn)換單元131輸出的L個(gè)子數(shù)據(jù)流都輸入到對(duì)應(yīng)的第n個(gè)發(fā)送部14中的反向快速傅立葉變換單元141。
則在本實(shí)施例中，第n個(gè)數(shù)據(jù)流部12輸出的第n個(gè)數(shù)據(jù)流被子載波分配部13所轉(zhuǎn)換的L個(gè)子數(shù)據(jù)流，都由1個(gè)發(fā)送天線143在L個(gè)子載波上發(fā)送。
該第n個(gè)發(fā)送部14中的反向快速傅立葉變換單元141對(duì)輸入的L個(gè)子數(shù)據(jù)流進(jìn)行反向快速傅立葉變換，將頻域的子數(shù)據(jù)流信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)。
該第n個(gè)發(fā)送部14中的第n個(gè)添加循環(huán)前綴單元142對(duì)上述反向快速傅立葉變換單元141輸出的時(shí)域信號(hào)，添加循環(huán)前綴，并由發(fā)送天線143發(fā)送出去，完成初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程。
<重傳數(shù)據(jù)> 發(fā)送器1發(fā)送數(shù)據(jù)A后，接收器2反饋應(yīng)答信息，該應(yīng)答信息包括對(duì)每一數(shù)據(jù)流的ACK/NACK以及更新的子載波分配表，此時(shí)，發(fā)送器1根據(jù)該應(yīng)答信息重傳NACK對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流，同時(shí)利用空閑的子載波發(fā)送新數(shù)據(jù)A’。(更新子載波分配表的內(nèi)容將在后面進(jìn)行描述) 具體來說，由于接收器2是對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)流而不是NL個(gè)子數(shù)據(jù)流進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)，所以發(fā)送器1接收的應(yīng)答信息中包括的是針對(duì)每一數(shù)據(jù)流的ACK/NACK。若對(duì)應(yīng)某一數(shù)據(jù)流的應(yīng)答信息是NACK，則要求發(fā)送器1重傳該數(shù)據(jù)流，此時(shí)發(fā)送器1的串并轉(zhuǎn)換部11和數(shù)據(jù)流部12將要發(fā)送的數(shù)據(jù)A再次轉(zhuǎn)換成N個(gè)數(shù)據(jù)流，重傳該NACK對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流，而不重傳ACK對(duì)應(yīng)的其余的數(shù)據(jù)流，重傳該NACK對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流具體過程與上述初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程相似，在此不再?gòu)?fù)述。當(dāng)然由于只利用了部分子載波發(fā)送該NACK對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流，所以此時(shí)可利用空閑的子載波發(fā)送新數(shù)據(jù)A’。
但是，重傳數(shù)據(jù)過程中，子載波分配部13中的分配單元132將根據(jù)更新的子載波分配表，對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)流分配子載波，每個(gè)數(shù)據(jù)流被分配了L個(gè)子載波。該更新的子載波分配表中的內(nèi)容可能表示第n個(gè)數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換的L個(gè)子數(shù)據(jù)流被分配了不同天線的子載波，而不是都由1個(gè)天線的L個(gè)子載波上發(fā)送出去。
即第n個(gè)數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換的L個(gè)子數(shù)據(jù)流在初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程中都是由第n個(gè)發(fā)送天線的L個(gè)子載波發(fā)送，而在重傳數(shù)據(jù)過程中，根據(jù)更新的子載波分配表，將不同天線的L個(gè)子載波分配給該第n個(gè)數(shù)據(jù)流，用以重傳該第n個(gè)數(shù)據(jù)流。
值得注意的是，本實(shí)施例的子載波分配部13可包括一存儲(chǔ)器(未顯示)，其用于存儲(chǔ)輸入到子載波分配部13的N個(gè)數(shù)據(jù)流，用于重傳。從而，在發(fā)送器1接收到來自接收器2的應(yīng)答信息中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)流的NACK時(shí)，發(fā)送器1的子載波分配部13直接利用該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的N個(gè)數(shù)據(jù)流，對(duì)NACK對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流重新分配子載波。當(dāng)發(fā)送器1接收到來自接收器2的ACK時(shí)，該存儲(chǔ)器釋放其存儲(chǔ)的內(nèi)容。從而不需重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)流部12的操作。
<接收器> 圖4顯示了依照本發(fā)明的接收器2的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖4所示，本發(fā)明的接收器2包括M個(gè)并行的接收部21、信號(hào)分離部22、制作分配表部23、N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部24、以及并串轉(zhuǎn)換部25。
其中每個(gè)接收部21包括接收天線211、移除循環(huán)前綴單元212、快速傅里葉變換單元213。
每個(gè)恢復(fù)數(shù)據(jù)部24都包括解調(diào)單元241、最大比合并(MRC)單元242、存儲(chǔ)器243、解碼單元244、以及循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)檢測(cè)單元245。
圖5顯示了依照本發(fā)明的接收器2中制作分配表部23的具體結(jié)構(gòu)圖。
如圖5所示，本發(fā)明的制作分配表部23包括恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元231、獲取單元232、以及子載波分配表制作單元233。當(dāng)然該恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元231、獲取單元232、以及子載波分配表制作單元233實(shí)現(xiàn)的功能也可在一個(gè)模塊中進(jìn)行。
下面結(jié)合圖4和圖5，對(duì)接收器2的接收數(shù)據(jù)過程進(jìn)行具體描述。
在各個(gè)并行的接收部21中，接收天線211接收信號(hào)，移除循環(huán)前綴單元212移除接收信號(hào)的循環(huán)前綴，且快速傅立葉變換單元213將該移除循環(huán)前綴單元212輸出的時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)。
信號(hào)分離部22根據(jù)不同的發(fā)送天線(N)和不同的子載波頻率(L)，對(duì)M個(gè)并行的接收部21輸出的M個(gè)頻域信號(hào)進(jìn)行分離，獲得NL個(gè)分離符號(hào)。
其中，假設(shè)在接收器2側(cè)第m(m∈[1，M])個(gè)接收天線接收到的第l(l∈[1，L])個(gè)子載波的接收信號(hào)γm，l為 其中Hm，n，l是第l個(gè)子載波頻率上的從第n個(gè)發(fā)送天線到第m個(gè)接收天線之間的信道矩陣(該信道矩陣可由現(xiàn)有技術(shù)在接收器2獲得)，Cn，l是第l個(gè)子載波頻率上的從第n個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的符號(hào)，ηm，l是第l個(gè)子載波頻率上的從第m個(gè)接收天線接收到的高斯白噪聲。
由此，在接收器2接收到的第l個(gè)子載波頻率上的N個(gè)符號(hào)可以通過垂直分層空時(shí)傳輸(V-BLAST)算法進(jìn)行解譯碼，因共有L個(gè)子載波，所以重復(fù)進(jìn)行L次后，來自發(fā)送器1的NL個(gè)調(diào)制符號(hào)可以在信號(hào)分離部22獲得且分離(由于此過程可由現(xiàn)有技術(shù)獲得，在此不再?gòu)?fù)述)。
制作分配表部23在接收到信號(hào)分離部22輸出的NL個(gè)調(diào)制符號(hào)后，恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元231根據(jù)子載波分配表制作單元233提供的的子載波分配表，將該NL個(gè)調(diào)制符號(hào)恢復(fù)成N個(gè)數(shù)據(jù)流并輸出到獲取單元232，此時(shí)該N個(gè)數(shù)據(jù)流與發(fā)送器1的N個(gè)數(shù)據(jù)流部12輸出的N個(gè)數(shù)據(jù)流相同。
值得注意的是，在發(fā)送器1初始發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，子載波分配表制作單元233提供的子載波分配表是發(fā)送器1和接收器2預(yù)存的相同的子載波分配表。而發(fā)送器1重傳數(shù)據(jù)時(shí)，子載波分配表制作單元233提供的子載波分配表是接收器2在接收初始發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，更新并向發(fā)送器1反饋的子載波分配表，即，該接收器2在向發(fā)送器1反饋應(yīng)答信息后，發(fā)送器1和接收器2中的子載波分配表相同，都為更新的子載波分配表。
獲取單元232將恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元231輸出的N個(gè)數(shù)據(jù)流分別輸出到N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部24，并且接收來自該N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部24反饋的數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果；獲取單元232根據(jù)該反饋，獲得每一解碼后的數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性(獲得數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性的方法可由現(xiàn)有技術(shù)獲得)，同時(shí)該獲取單元232根據(jù)之前所述的信道矩陣H獲得N個(gè)發(fā)送天線的所有子載波上的等效信道增益值，共NL個(gè)等效信道增益值，之后，獲取單元232將該N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性值和NL個(gè)等效信道增益值輸出到子載波分配表制作單元233。
子載波分配表制作單元233對(duì)該NL個(gè)等效信道增益和N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)大小分別進(jìn)行排列，按照等效信道增益最大的L個(gè)子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的L個(gè)子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則分配子載波，從而釋放了預(yù)存的子載波分配表，獲得更新的子載波分配表。
<恢復(fù)數(shù)據(jù)部24> 下面將具體說明N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部24中對(duì)恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元231輸出的N個(gè)數(shù)據(jù)流的處理。
恢復(fù)數(shù)據(jù)部24對(duì)輸入的數(shù)據(jù)流解調(diào)、最大比合并、解碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)，從而獲得數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果以及數(shù)據(jù)流的檢測(cè)結(jié)果(循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果)，并將該數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果反饋到制作分配表部23中的獲取單元232，同時(shí)將正確接收(ACK)的數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果傳送到并串轉(zhuǎn)換部25。
以第n個(gè)恢復(fù)數(shù)據(jù)部24為例，該第n個(gè)恢復(fù)數(shù)據(jù)部24中的解調(diào)單元241對(duì)接收的第n個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解調(diào)，獲得第n個(gè)數(shù)據(jù)流的解調(diào)結(jié)果。
最大比合并單元242對(duì)來自解調(diào)單元241的第n個(gè)數(shù)據(jù)流的解調(diào)結(jié)果進(jìn)行判斷(根據(jù)數(shù)據(jù)流的preamble)，如果其為初始發(fā)送的數(shù)據(jù)流，則不作任何處理將其直接輸出到存儲(chǔ)器243、且作為合并結(jié)果輸出到解碼單元244；如果為重傳的數(shù)據(jù)流，則將該解調(diào)后的數(shù)據(jù)流輸出到存儲(chǔ)器243的同時(shí)，對(duì)不同時(shí)刻接收到的多個(gè)復(fù)本進(jìn)行合并(存儲(chǔ)器243中存儲(chǔ)的多個(gè)數(shù)據(jù)流)，以提高信號(hào)的能量，并也作為合并結(jié)果輸出到解碼單元244。
解碼單元244對(duì)最大比合并單元242輸出的結(jié)果(可能為未經(jīng)處理的或是經(jīng)合并的結(jié)果)進(jìn)行解碼，獲得第n個(gè)數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果，并輸出到循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)單元245。
循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)單元245對(duì)解碼單元244輸出的第n個(gè)數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果進(jìn)行CRC檢測(cè)，獲得該第n個(gè)的數(shù)據(jù)流的循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，并輸出到并串轉(zhuǎn)換部25，該循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果與ACK/NACK相對(duì)應(yīng)。
其中，該接收器2將子載波分配表制作單元233獲得的更新的子載波分配表、以及循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)單元245輸出的數(shù)據(jù)流的循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的ACK/NACK信息，一起作為應(yīng)答信息反饋給發(fā)送器1，則該應(yīng)答信息包括更新的子載波分配表以及每一數(shù)據(jù)流的ACK/NACK信息。當(dāng)然，子載波分配表制作單元233也可將獲得的更新的子載波分配表直接反饋給發(fā)送器1。
并串轉(zhuǎn)換部25對(duì)N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部24并行輸出的N個(gè)解碼結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，從而獲得發(fā)送器1發(fā)送的數(shù)據(jù)。
應(yīng)理解的是，接收器2反饋的應(yīng)答信息的信息量大小為N*L*log2(N)，其與子載波數(shù)和發(fā)送天線數(shù)的乘積成正比。
由此，本發(fā)明通過在重傳中使用更新的子載波分配表，即將等效信道增益最大的L個(gè)子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，將等效信道增益最小的L個(gè)子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流，在不同天線的不同子載波上發(fā)送數(shù)據(jù)流，從而充分開發(fā)空間、時(shí)間和頻率資源，并獲得較好的誤塊率、吞吐效率和平均傳輸次數(shù)性能，因此實(shí)現(xiàn)更加可靠和有效的傳輸質(zhì)量。
圖6(a)顯示了依照實(shí)施例1的發(fā)送器1和接收器2中預(yù)存的子載波分配表的實(shí)例。圖6(b)顯示了制作子載波分配表時(shí)，子載波分配表制作單元參考的等效信道增益函數(shù)圖。圖6(c)顯示了接收器2中子載波分配表制作單元更新并反饋給發(fā)送器1的子載波分配表的實(shí)例。
如圖6(a)所示，假設(shè)發(fā)送天線數(shù)為2，每根天線可用2個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)(包括數(shù)據(jù)流A和B)。即發(fā)送天線1的2個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)流A，發(fā)送天線2的2個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)流B。
在接收器2判斷發(fā)送天線1發(fā)送的數(shù)據(jù)流A未正確接收，而發(fā)送天線2發(fā)送的數(shù)據(jù)流B被正確接收時(shí)，接收器2中子載波分配表制作單元根據(jù)圖6(b)所示的函數(shù)圖制作子載波分配表。
該函數(shù)圖的縱坐標(biāo)表示子載波的等效信道增益，橫坐標(biāo)表示發(fā)送天線的共4個(gè)子載波。該函數(shù)圖表示了由獲取單元232獲得的各個(gè)子載波的等效信道增益與子載波之間的關(guān)系。此時(shí)，獲取單元232獲得的共2個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)大小關(guān)系為A＞B。
則子載波分配表制作單元233根據(jù)圖6(b)，按照將等效信道增益最大的2個(gè)子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流A，將等效信道增益最小的2個(gè)子載波分配給新數(shù)據(jù)C的原則，可制作如圖6(c)所示的更新的子載波表。
應(yīng)理解的是，此時(shí)發(fā)送器1也可不發(fā)送新數(shù)據(jù)C，而全部重傳數(shù)據(jù)流A和數(shù)據(jù)流B。
[實(shí)施例2] 依照本發(fā)明的實(shí)施例2中的發(fā)送器1和接收器2的結(jié)構(gòu)與圖2、3、4、5中所揭示的結(jié)構(gòu)相同。
不同之處在于，子載波分配表制作單元233采用對(duì)子載波分組的方法來分配子載波。
圖7(a)顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例2的子載波分配表制作單元233更新并反饋給發(fā)送器1的子載波分配表的實(shí)例；圖7(b)顯示了制作子載波分配表時(shí)，子載波分配表制作單元233參考的等效信道增益函數(shù)圖。
假定系統(tǒng)中存在有發(fā)送天線1和2，且可利用8個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，子載波分配表制作單元233將發(fā)送天線的相鄰的4個(gè)子載波分為一組。
如圖7(b)所示，子載波分配表制作單元233計(jì)算每組子載波的平均等效信道增益，每個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，并將平均等效信道增益最好的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流。
根據(jù)圖7(b)，子載波分配表制作單元233將平均等效信道增益最好的發(fā)送天線2中子載波組1和發(fā)送天線1中子載波組2，分配給了差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流A；將平均等效信道增益最差的發(fā)送天線2中子載波組2和發(fā)送天線1中子載波組1，分配給了差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流B。
根據(jù)實(shí)施例2中的分組方案，可以得到簡(jiǎn)化的子載波分配表。其中，如果假定每根天線上的子載波分成Ng組，發(fā)送天線數(shù)為N，那么此時(shí)接收器2需要反饋的信息量為Ng*L*log2(N)。與實(shí)施例1中的反饋信息量相比，實(shí)施例2中需反饋的信息量為原來的Ng/L倍。
然而，本實(shí)施例獲得的效果與實(shí)施例1相比性能有所下降。但是反饋信息量卻被極大的減少了。
<修改實(shí)施例> 值得注意的是，在上述實(shí)施例中，發(fā)送器1和接收器2中預(yù)存的子載波分配表表示的內(nèi)容是，由一個(gè)數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換的L個(gè)子數(shù)據(jù)流都由同一天線發(fā)送。但是該預(yù)存的子載波分配表也可為系統(tǒng)獲得的經(jīng)驗(yàn)子載波分配表，即在多次發(fā)送數(shù)據(jù)中發(fā)送的數(shù)據(jù)能獲得最佳性能時(shí)所對(duì)應(yīng)的子載波分配表，其有可能表示一個(gè)數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換的L個(gè)子數(shù)據(jù)流由不同天線發(fā)送。
此外，如果在某次傳送數(shù)據(jù)過程中(初始發(fā)送或重傳)，如果每個(gè)數(shù)據(jù)流都被正確接收，發(fā)送器1可以繼續(xù)沿用該次傳送數(shù)據(jù)過程中的子載波分配表來發(fā)送新的數(shù)據(jù)，也可以仍采用預(yù)存的子載波分配表來發(fā)送新的數(shù)據(jù)。
并且獲取單元232計(jì)算子載波等效信道增益的過程也可在接收器2前端完成。獲取單元232與子載波分配表制作單元233也可由一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)。
下面，將結(jié)合圖8-13說明本發(fā)明的采用空時(shí)頻分集混合ARQ方法在誤塊率，吞吐效率和平均傳輸次數(shù)性能上與其它五種方案的比較。
該五種方案分別為方案Ichase合并(chase combining) 與MIMO-OFDM系統(tǒng)的簡(jiǎn)單結(jié)合。方案II是參考文獻(xiàn)[1-2]中揭示的部分頻率ARQ方法。方案III是將參考文獻(xiàn)[3-4]中揭示的最大比合并頻率分集方案應(yīng)用于MIMO-OFDM系統(tǒng)。方案IV是將參考文獻(xiàn)[5]中揭示的天線置換方案應(yīng)用于MIMO-OFDM系統(tǒng)中。方案V是隨機(jī)分配方案(random scheme)，即在發(fā)送端隨機(jī)分配子載波給發(fā)送端的數(shù)據(jù)流。其中誤塊率的定義為

吞吐效率定義為單位時(shí)間單位帶寬上發(fā)送的比特?cái)?shù)。平均傳輸次數(shù)定義為每個(gè)數(shù)據(jù)塊在最大允許重傳次數(shù)為3時(shí)，無論正確接收與否最后所需的平均傳輸次數(shù)。
表2顯示了比較系統(tǒng)性能時(shí)仿真所需的參數(shù)，表三顯示了仿真時(shí)所采用的18徑瑞利衰落的信道模型。
表2仿真參數(shù) 表318徑瑞利衰落信道模型參數(shù) 圖8，圖9，圖10顯示了不同混合ARQ方案在慢衰環(huán)境下的誤塊率，吞吐效率，平均傳輸次數(shù)與信噪比的關(guān)系曲線。
如圖8所示，隨著接收端的信噪比的增加，所有方案的誤塊率都隨之下降。本發(fā)明實(shí)施例1中的混合ARQ方案獲得最好的誤塊率性能。如果為了達(dá)到相同的誤塊率，本發(fā)明實(shí)施例1中的混合ARQ方案與方案三相比可以節(jié)省大概2-9dB的能量。如果利用本發(fā)明的實(shí)施例2中的方案，例如每根天線上的子載波被分成2組，16組的誤塊率曲線位于方案三和實(shí)施例1中的混合ARQ方案之間。因此在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的實(shí)施例2中的方案可用于在反饋信息量和誤塊率性能之間進(jìn)行折中。
同理，圖9和圖10顯示了本發(fā)明實(shí)施例1中的混合ARQ方案相比其它方案可獲得最好的吞吐效率和最小的平均傳輸次數(shù)。
圖11，圖12，圖13顯示了不同混合ARQ方案在快衰環(huán)境下的誤塊率，吞吐效率，平均傳輸次數(shù)與信噪比的關(guān)系曲線。與慢衰環(huán)境類似，本發(fā)明實(shí)施例1中的混合ARQ方案相比其它方案可獲得最好的誤塊率，最高的吞吐效率以及最少的平均傳輸次數(shù)性能。
由以上仿真分析可知，本發(fā)明提供的采用空時(shí)頻分集混合ARQ方法相比其它方案，可獲得較佳的誤塊率，吞吐效率，平均傳輸次數(shù)性能。并且本發(fā)明的實(shí)施例2中對(duì)子載波分組的技術(shù)方案，可進(jìn)一步減少反饋信息量。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明提供的采用空時(shí)頻分集混合ARQ方法和系統(tǒng)，由于本發(fā)明分別將不同的子載波分配給不同的數(shù)據(jù)流，并且在重傳過程中，將等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的的數(shù)據(jù)流的，從而本發(fā)明可充分利用空間、時(shí)間和頻率上的資源，并且可獲得最好的誤塊率，最高的吞吐效率以及最少的平均傳輸次數(shù)性能。從而可以為無線高速數(shù)據(jù)通信提供更加可靠和有效的傳輸質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其利用發(fā)送端的N個(gè)發(fā)送天線，接收端的M個(gè)接收天線發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，每一發(fā)送天線利用L個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)，該N、M為自然數(shù)，L為2的倍數(shù)，包括
a)將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)數(shù)據(jù)流，且將每一數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，并根據(jù)發(fā)送端和接收端相同預(yù)存的子載波分配表將NL個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的分配給該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流，利用N個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行發(fā)送；
b)將該M個(gè)接收天線接收的來自發(fā)送天線的數(shù)據(jù)，通過該預(yù)存的子載波分配表還原成步驟a)中的N個(gè)數(shù)據(jù)流，并檢測(cè)是否正確接收每一數(shù)據(jù)流，且向發(fā)送端反饋應(yīng)答信息，其中，
該應(yīng)答信息包括表示正確接收數(shù)據(jù)流的肯定應(yīng)答信號(hào)/未正確接收數(shù)據(jù)流的否定應(yīng)答信號(hào)、以及更新的子載波分配表，其中，根據(jù)該NL個(gè)子載波上等效信道增益和該N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，按照等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的的數(shù)據(jù)流的原則，獲得更新的子載波分配表；以及
c)發(fā)送端根據(jù)該應(yīng)答信息發(fā)送新數(shù)據(jù)，或進(jìn)行重傳。
2.如權(quán)利要求1所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其中，
在步驟c)中，在存在未正確接收的數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)應(yīng)答信息中的更新的子載波分配表，重傳未正確接收的數(shù)據(jù)流；在正確接收所有N個(gè)數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)應(yīng)答信息中的更新的子載波分配表發(fā)送新數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其中，
在步驟c)中，在存在未正確接收的數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)應(yīng)答信息中的更新的子載波分配表，重傳未正確接收的數(shù)據(jù)流；在正確接收所有N個(gè)數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)上一發(fā)送數(shù)據(jù)過程中的子載波分配表發(fā)送新數(shù)據(jù)，該上一發(fā)送數(shù)據(jù)過程為初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程或重傳數(shù)據(jù)過程。
4.如權(quán)利要求2或3所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其中，該發(fā)送端和接收端相同預(yù)存的子載波分配表表示同一數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換成的L個(gè)子數(shù)據(jù)流由同一發(fā)送天線的L個(gè)子載波發(fā)送，或者該發(fā)送端和接收端相同預(yù)存的子載波分配表表示同一數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換成的L個(gè)子數(shù)據(jù)流由不同發(fā)送天線的L個(gè)子載波發(fā)送。
5.如權(quán)利要求4所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其中，同一發(fā)送天線中的L個(gè)子載波中，相同數(shù)目的相鄰/間隔的子載波被分別劃分成該子載波組。
6.如權(quán)利要求5所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其中，
在重傳數(shù)據(jù)過程中，只重傳未正確接收的數(shù)據(jù)流，并利用空閑的子載波發(fā)送新數(shù)據(jù)；或者重傳全部該N個(gè)數(shù)據(jù)流。
7.如權(quán)利要求6所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法，其中，
在一次重傳數(shù)據(jù)過程中，發(fā)送端重傳數(shù)據(jù)和接收端恢復(fù)數(shù)據(jù)采用的子載波分配表是相同的。
8.一種混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其包括具有N個(gè)發(fā)送天線的發(fā)送器和具有M個(gè)接收天線的接收器，每一發(fā)送天線利用L個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)，該N、M為自然數(shù)，L為2的倍數(shù)，其特征在于
該發(fā)送器將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)數(shù)據(jù)流，且將每一數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，并根據(jù)發(fā)送器和接收器相同預(yù)存的子載波分配表將NL個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的分配給該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流，利用N個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行發(fā)送，
且該發(fā)送器根據(jù)接收器反饋的應(yīng)答信息發(fā)送新數(shù)據(jù)，或進(jìn)行重傳；以及
該接收器將該M個(gè)接收天線接收的來自發(fā)送天線的數(shù)據(jù)，通過該預(yù)存的子載波分配表還原成N個(gè)數(shù)據(jù)流，并檢測(cè)是否正確接收每一數(shù)據(jù)流，且向發(fā)送端反饋應(yīng)答信息，其中
該應(yīng)答信息包括表示正確接收數(shù)據(jù)流的肯定應(yīng)答信號(hào)/未正確接收數(shù)據(jù)流的否定應(yīng)答信號(hào)、以及更新的子載波分配表，其中，根據(jù)該NL個(gè)子載波上等效信道增益和該N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，按照等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，獲得更新的子載波分配表。
9.如權(quán)利要求8所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，該發(fā)送器包括
串并轉(zhuǎn)換部，用于將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)并行子數(shù)據(jù)；
N個(gè)并行的數(shù)據(jù)流部，用于對(duì)該N個(gè)并行子數(shù)據(jù)分別進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)、編碼、調(diào)制，分別形成N個(gè)并行數(shù)據(jù)流；
子載波分配部，用于將該N個(gè)并行數(shù)據(jù)流的每一個(gè)串并轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，形成共NL個(gè)子數(shù)據(jù)流，并根據(jù)子載波分配表將NL個(gè)子載波分配給該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流；以及
N個(gè)并行的發(fā)送部，用于對(duì)該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流進(jìn)行反向快速傅立葉變換，添加循環(huán)前綴，由N個(gè)發(fā)送天線分別進(jìn)行發(fā)送。
10.如權(quán)利要求9所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，
該子載波分配部包括N個(gè)并行的串并轉(zhuǎn)換單元和一分配單元，
該串并轉(zhuǎn)換單元用于將該N個(gè)并行數(shù)據(jù)流中的一個(gè)串并轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，且
該分配單元根據(jù)子載波分配表將NL個(gè)子載波分配給該NL個(gè)子數(shù)據(jù)流。
11.如權(quán)利要求10所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，該子載波分配部根據(jù)子載波分配表，將同一數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換成的L個(gè)子數(shù)據(jù)流傳送到一個(gè)發(fā)送部；或者該子載波分配部根據(jù)子載波分配表，將同一數(shù)據(jù)流所轉(zhuǎn)換成的L個(gè)子數(shù)據(jù)流傳送到不同的發(fā)送部。
12.如權(quán)利要求11所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，在該子載波分配部中，
在存在未正確接收的數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)應(yīng)答信息中的更新的子載波分配表，重傳未正確接收的數(shù)據(jù)流；在正確接收所有N個(gè)數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)應(yīng)答信息中的更新的子載波分配表發(fā)送新數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求11所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，在該子載波分配部中，
在存在未正確接收的數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)應(yīng)答信息中的更新的子載波分配表，重傳未正確接收的數(shù)據(jù)流；在正確接收所有N個(gè)數(shù)據(jù)流的情況下，根據(jù)上一發(fā)送數(shù)據(jù)過程中的子載波分配表發(fā)送新數(shù)據(jù)，該上一發(fā)送數(shù)據(jù)過程為初始發(fā)送數(shù)據(jù)過程或重傳數(shù)據(jù)過程。
14.如權(quán)利要求12或13所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，該接收器包括M個(gè)并行的接收部、信號(hào)分離部、制作分配表部、N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部、以及并串轉(zhuǎn)換部，
M個(gè)并行的接收部對(duì)來自該N個(gè)發(fā)送天線的數(shù)據(jù)移除循環(huán)前綴，進(jìn)行快速傅立葉變換，形成頻域信號(hào)；
信號(hào)分離部根據(jù)垂直分層空時(shí)傳輸算法，對(duì)接收部輸出信號(hào)進(jìn)行分離，獲得NL個(gè)符號(hào)；
制作分配表部根據(jù)子載波分配表，將該NL個(gè)符號(hào)恢復(fù)成該N個(gè)數(shù)據(jù)流，且根據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)部的輸出，獲得更新的子載波分配表，其中在初始發(fā)送數(shù)據(jù)/當(dāng)前重傳數(shù)據(jù)過程中，發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)流和接收器恢復(fù)數(shù)據(jù)流采用的的子載波分配表是相同的，
該制作分配表部根據(jù)NL個(gè)子載波上等效信道增益和該N個(gè)子數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，按照等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，獲得更新的子載波分配表；
N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部對(duì)制作分配表部輸出的數(shù)據(jù)流解調(diào)、合并、解碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)，獲得該N個(gè)數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果以及循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，該解碼結(jié)果包括數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，該循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)于肯定/否定應(yīng)答信號(hào)；以及
并串轉(zhuǎn)換部，用于將該N個(gè)并行的恢復(fù)數(shù)據(jù)部輸出的該N個(gè)數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，獲得該發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)，
其中，該接收器將該更新的子載波分配表、以及相應(yīng)于該N個(gè)數(shù)據(jù)流的循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的肯定/否定應(yīng)答信號(hào)作為應(yīng)答信息反饋給發(fā)送器。
15.如權(quán)利要求14所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，該制作分配表部包括恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元、獲取單元、以及子載波分配表制作單元，
該恢復(fù)數(shù)據(jù)流單元根據(jù)子載波分配表制作單元中的子載波分配表，將該NL個(gè)符號(hào)恢復(fù)成該N個(gè)數(shù)據(jù)流；
該獲取單元根據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)部輸出的數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果，獲得該N個(gè)數(shù)據(jù)流的差錯(cuò)特性，且根據(jù)發(fā)送天線與接收天線之間的信道矩陣，獲得NL個(gè)子載波的等效信道增益；
該子載波分配表制作單元按照等效信道增益最大的子載波分配給差錯(cuò)最多的的數(shù)據(jù)流，等效信道增益最小的子載波分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，或按照平均等效信道增益最大的子載波組分配給差錯(cuò)最多的數(shù)據(jù)流，平均等效信道增益最小的子載波組分配給差錯(cuò)最少的數(shù)據(jù)流的原則，獲得更新的子載波分配表。
16.如權(quán)利要求15所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，
該恢復(fù)數(shù)據(jù)部包括解調(diào)單元、最大比合并單元、存儲(chǔ)器、解碼單元、以及循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)單元，其中，該N個(gè)恢復(fù)數(shù)據(jù)部與該N個(gè)數(shù)據(jù)流分別對(duì)應(yīng)，
解調(diào)單元對(duì)該制作分配表部輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解調(diào)，獲得該數(shù)據(jù)流的解調(diào)結(jié)果；
最大比合并單元對(duì)來自解調(diào)單元的數(shù)據(jù)流的解調(diào)結(jié)果進(jìn)行判斷，如果其為初始發(fā)送的數(shù)據(jù)流，則將其直接輸出到存儲(chǔ)器、且不作任何處理而作為合并結(jié)果輸出到解碼單元；如果為重傳的數(shù)據(jù)流，則將該解調(diào)后的數(shù)據(jù)流輸出到存儲(chǔ)器，同時(shí)，對(duì)該存儲(chǔ)器中的不同時(shí)刻接收到的該數(shù)據(jù)流的多個(gè)復(fù)本進(jìn)行合并，并作為合并結(jié)果輸出到解碼單元；
解碼單元對(duì)最大比合并單元輸出的合并結(jié)果進(jìn)行解碼，獲得該數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果，并輸出到循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)單元和該制作分配表部；
循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)單元對(duì)解碼單元輸出的該數(shù)據(jù)流的解碼結(jié)果進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)，獲得該數(shù)據(jù)流的循環(huán)冗余校驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，并輸出到該并串轉(zhuǎn)換部。
17.如權(quán)利要求16所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，該制作分配表部將同一發(fā)送天線中的L個(gè)子載波中，相同數(shù)目的相鄰/間隔的子載波分別劃分成子載波組。
18.如權(quán)利要求17所述的混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳系統(tǒng)，其中，該發(fā)送器在重傳數(shù)據(jù)過程中，重傳未正確接收的數(shù)據(jù)流，并利用空閑的子載波發(fā)送新數(shù)據(jù)；或者重傳全部該N個(gè)數(shù)據(jù)流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法和系統(tǒng)，該混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳方法利用發(fā)送端的N個(gè)發(fā)送天線，接收端的M個(gè)接收天線發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，每一發(fā)送天線利用L個(gè)子載波發(fā)送數(shù)據(jù)，該M、N為自然數(shù)，L為2的倍數(shù)，包括將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成N個(gè)數(shù)據(jù)流，且將每一數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成L個(gè)子數(shù)據(jù)流，并根據(jù)發(fā)送端和接收端相同預(yù)存的子載波分配表將NL個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的分配給該N個(gè)數(shù)據(jù)流，利用N個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行發(fā)送；將該M個(gè)接收天線接收的來自發(fā)送天線的數(shù)據(jù)，通過接收端預(yù)存的子載波分配表還原原始的N個(gè)數(shù)據(jù)流，并檢測(cè)是否正確接收每一數(shù)據(jù)流，且向發(fā)送端反饋應(yīng)答信息；以及發(fā)送端根據(jù)該應(yīng)答信息，發(fā)送新數(shù)據(jù)，或進(jìn)行重傳。
文檔編號(hào)H04L5/00GK1983914SQ20051013477
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者劉芳, 潘振崗, 陳嵐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩