專利名稱：一種用于ofdm基帶系統(tǒng)harq機制的信號處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信領域中的解碼方法，特別是涉及一種用于OFDM基帶系統(tǒng) HARQ機制的信號處理方法。
背景技術：
隨著移動通信技術的飛速發(fā)展，正交頻分復用技術(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡稱“OFDM”)作為多載波調制技術中的一種，由于其滿足各個子載波滿足相互正交而具有抗窄帶干擾和頻率選擇性衰落能力強、頻帶利用率高等諸多優(yōu)點，因此越來越受到學者們的重視并成為人們研究的熱點，廣泛地應用在軍事和通信等諸多領域中，并且被認為是第四代移動通信中非常重要的關鍵技術之一。在信道編解碼的過程中，通常有前向糾錯(Forward Error Correction，簡稱 “FEC”)和自動重傳請求(Automatic R印eat-reQuest，簡稱“ARQ”)兩種基本的差錯控制方法。前者的有效性好但編碼效率低，后者可靠性好，但實時性較差，可見兩者各有千秋。只要在ARQ系統(tǒng)中引入了前向糾錯碼FEC以后就變成了混合自動重傳請求(Hybrid Automatic Repeat Request，簡稱“HARQ”)，它是一種結合FEC與ARQ兩種方法優(yōu)點的一種糾錯技術。 在HARQ中，發(fā)送端會發(fā)送具有一定冗余信息的數據，不僅能夠檢錯，還具有一定的糾錯能力。接收端譯碼器收到碼字后，首先檢查錯誤情況，如果在碼的糾錯能力以內，則自動進行糾錯，這樣就可以減少重傳的頻率，提高系統(tǒng)的吞吐量；如果檢測出了不常見的錯誤且超出了碼的糾錯能力，則接收端給發(fā)送端一個判決信號，要求發(fā)送端重傳信息而不是將這個不可靠的譯碼消息遞交給用戶，因此提高了系統(tǒng)的可靠性。HARQ的優(yōu)勢在于它避免了 FEC需要復雜的譯碼設備(采用要求發(fā)送端重傳的方式)和ARQ方式信息遲滯性(采用自動糾錯的方式)的缺點，能使整個系統(tǒng)誤碼率很低。在可靠性和吞吐量方面都比ARQ要好，同時能達到較高的傳輸效率。但HARQ的不足之處在于由于在發(fā)送端發(fā)送的數據要具有ARQ中所沒有的一定的糾錯能力，需要更多的校驗位，增加了每次傳送甚至重傳的開銷。因此當信道差錯率低時， HARQ (尤其是Type-IHARQ)會比相應的ARQ方法的吞吐量低。目前所用的高速圖傳OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的系統(tǒng)由于只有一個信道，所以只能設計成半雙工通信方式，分為上行信道和下行信道。當需要進行重傳剛才的一幀數據時， 將后來傳送的一幀數據和原來的一幀數據進行等增益合并。但是在實際系統(tǒng)中使用了這種處理方法會發(fā)現(xiàn)存在著一個問題原來的一幀數據在信道解碼時發(fā)現(xiàn)有糾不了的錯誤，需要執(zhí)行重傳，但其錯誤數并不多，由于執(zhí)行重傳時信道變化得更加惡劣，此時重傳后等增益合并算法解決不了問題，還是會有糾不了的錯誤，并且錯誤數比前一次更多了，而這時只能選擇這次接收錯誤更多的結果。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，能夠避免或減少原來等增益算法中信道變化得更加惡劣。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ 機制的信號處理方法，當出現(xiàn)一幀數據在信道解碼處因糾不了的錯誤而需要重傳時，判斷一幀數據的信道解碼誤碼率數量，根據當前的誤碼率數量確定重傳的數據和原來的數據采用最大比合并算法或等增益合并算法進行處理。所述當前的誤碼率數量不大于第一門限時，以 ^px原來的數據+ (C-^)X重傳的數據)作為輸出結果，其中，a和b是最大比合并系數，并且 a > b0所述當前的誤碼率數量大于第一門限時，并且小于第二門限時，以 i(原來的數據+重傳的數據)作為輸出結果，其中，第二門限大于第一門限。所述當前的誤碼率數量大于第一門限時，并且不小于第二門限時，以
原來的數據+如重傳的數據)作為輸出結果，其中，第二門限大于第一門限，a和 b是最大比合并系數，并且a > b。所述最大比合并系數a和b由系統(tǒng)實測結果來最終確定。所述最大比合并系數a = 3，b = 2。有益效果由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明采用最大比合并的算法來代替原有的等增益合并的算法，則可以在一定程度上避免或減少信道變化得更加惡劣問題的發(fā)生。這樣處理并不會給原有的系統(tǒng)增加很多復雜度，簡單來說，本發(fā)明就是根據第一次傳輸是數據信息在信道解碼處存在不可糾的錯誤數量的多少決定重傳時的采用何種最大比合并算法，通過不同的最大比合并算法來使得信道保持良好的通信狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明的原理結構圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本發(fā)明涉及一種用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，當出現(xiàn)一幀數據在信道解碼處因糾不了的錯誤而需要重傳時，判斷一幀數據的信道解碼誤碼率數量，根據當前的誤碼率數量確定重傳過來的一幀數據和原來的數據采用最大比合并算法或等增益合并算法進行處理。實施例0FDM基帶系統(tǒng)HARQ機制所采用的基本原理還是采用原來一長一短雙時隙的半雙工通信方式，上行信道時刻對應著長時隙，下行信道時刻對應著短時隙。在上行信道時刻里，一幀數據從發(fā)射端的基帶部分發(fā)出，經過射頻部分，由發(fā)射天線發(fā)出，然后由接收天線收到，然后經由接收端的射頻部分和基帶部分，直到基帶部分的信道解碼(本實施例中系統(tǒng)設定的是RS解碼)完成以后，如果解碼時不存在錯誤碼元或者是不存在不可糾的錯誤碼元，則直接將信息送至用戶端，下行信道時刻不做任何工作，下一個上行信道發(fā)射端將發(fā)送下一幀數據信息；如果出現(xiàn)了不可糾的錯誤碼元，則下行信道時刻到來時執(zhí)行向發(fā)射端發(fā)出重傳剛才一幀數據的指令的請求，發(fā)射端收到了重傳命令以后將在下一個上行信道時刻重傳剛才的一幀數據信息。本實施例根據RS解碼后對錯誤碼元的個數自適應地選擇相應的最大比合并的方法，如圖1所示(1)對一幀數據的信道解碼誤碼率數量進行判定，這一步是自適應最大比合并算法的依據。因為只有在信道解碼后統(tǒng)計了不可糾的碼元數量之后，才能夠判斷當前信道的好壞情況，才能夠選擇合適的最大比合并算法。這里說明一下，本實施例的系統(tǒng)中RS解碼后錯誤碼元數可以由信號線“SX_Coimter”來加以確定，一幀數據RS解碼后SX_COimter的值最小為0，最大為11。(2)采用自適應最大比合并算法或等增益合并算法進行處理。這一步是核心部分， 依據上一步中對不可糾的碼元數量進行統(tǒng)計之后，才能根據不同的情況作出不同的處理方法。具體如下(a)判斷當前的誤碼率數量不大于第一門限，本實施例中的第一門限值設為4，即判斷SX_COimte是否滿足彡4。如果滿足SX_COimte ( 4，則說明這一幀數據信息不可糾的錯誤碼元數很少，因此執(zhí)行最大比合并算法進行處理，此時的權重靠近原來的傳輸數據，最
終的輸出結果設定為如原來的數據+ (C-^)X重傳的數據)，其中，a和b是最大比合并
系數，并且a > b，本實施例中，最大比合并系數a = 3，b = 2。(b)判斷當前的誤碼率數量大于第一門限時，并且不小于第二門限，本實施例中的第一門限值設為4，第二門限設為9，即在判斷出SX_COimte > 4后，再判斷SX_COimte是否滿足彡9。如果滿足SX_C0Unte彡9，則說明這一幀數據信息不可糾的錯誤碼元數很多，因此執(zhí)行最大比合并算法進行處理，此時的權重靠近重傳的傳輸數據，最終的輸出結果設定為
-J^a- b) χ原來的數據+ by,重傳的數據)，其中，a和b是最大比合并系數，并且a > b，本實
施例中，最大比合并系數a = 3，b = 2。(c)所述當前的誤碼率數量大于第一門限時，并且小于第二門限時，本實施例中的第一門限值設為4，第二門限設為9，即在判斷出SX_COunte > 4后，又判斷出SX_COunte < 9，說明這一幀數據信息不可糾的錯誤碼元數不多也不少，因此執(zhí)行等增益合并算法進行
處理，最終的輸出結果設定為原來的數據+重傳的數據)。需要說明的是，在采用最大比合并算法進行處理時，其中的最大比合并系數a和b 的最佳值可以由系統(tǒng)實測結果來最終確定。目前的高速圖傳HARQ機制下的系統(tǒng)可以在晴天、發(fā)射端的發(fā)射功率為OdB的前提下，做到無誤碼最大上限時衰減器的值為100dB。當衰減器的值打到超過IOOdB以后，sx_ counter開始出現(xiàn)非零(也就是當前一幀數據開始出現(xiàn)誤碼了)。
原來系統(tǒng)在有誤碼后出現(xiàn)的情況是一幀數據首次傳輸，sx_counter出現(xiàn)非零時，系統(tǒng)將剛才的數據重傳并進行等增益合并后，這時(l)SX_COimter有時為零，這說明通過重傳以后已經消除了該幀數據的誤碼；0)SX_COimter有時和原來的數差不多，這說明重傳合并處理并沒有獲得增益；(3)SX_COimter有時反而比原來的更差了，這說明重傳合并處理反而使得該幀數據的誤碼率進一步地擴大了。而系統(tǒng)設定是每一幀數據最多只傳送2次，也就是最多只能重傳1次。如果重傳以后仍然出現(xiàn)第( 種或者第( 種的情況，那么就按照重傳并解碼后的數據結果直接送給接收端的用戶?，F(xiàn)在要做的是盡可能的避免第( 種情況的出現(xiàn)。通過觀測測試結果和分析實際算法后發(fā)現(xiàn)，會出現(xiàn)第(3)種情況的主要原因是第 1次重傳的sX_COimter太大，而算法重傳后清一色的采用等增益合并的算法所造成的。解決這類問題的方法就是使用自適應的算法，當首次傳輸SX_Coimter較大時，采用權重靠近重傳數據的最大比合并的算法，這樣可以靠重傳的數據的最大比合并來獲得增益。因此在出現(xiàn)SX_COunter較大時，選用丄((以_句x原來的數據+如重傳的數據)a >
b 的算法，在邏輯分析儀上“sx_counter[3]，，、“sx_counter [2]，，、“sx_counter [1] ”、“sx_ counter
”觀測所顯示出來的數值。對a和b分別取不同的值，比如3和2、4和3、5和 4、……觀測SX_COimter的改善情況，通過比較后選擇一組改善得最好的結果作為最終的結果。由于在實際算法中的兩個門限值的設定是“錯誤碼元數彡4”和“錯誤碼元數彡9”， 通過反復觀察和比較，將a和b的各種取值后的結果列表如下
d和力的取值SX_counter非零，重傳合并后對第(3)種的抑制情況i = 3、 b-2一半左右的數據出現(xiàn)第(2)種情況，一小部分的數據出現(xiàn)第(1)種情況，極少數的數據出現(xiàn)第(3)種情況a=4,力=3超過一半的數據出現(xiàn)第(2)種情況，極少數的數據出現(xiàn)第 (1)種和第(3)種情況a=5> =4超過一半的數據出現(xiàn)第(2)種情況，極少數的數據出現(xiàn)第 (1)種和第(3)種情況經過大量分析，由以上的觀察結果發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)a = 3，b = 2是最好的選擇，因為它不僅在最大程度上避免了第( 種情況的出現(xiàn)的同時，又可以最大程度地提高了增益，因此在步驟(b)中最大比合并算法中取a = 3，b = 2。原來的系統(tǒng)中設定將重傳過來的一幀數據信息和第一次傳輸的一幀數據信息執(zhí)行等增益合并的方式來提高系統(tǒng)的增益，消除或減少誤碼率。采用原來的方法的確可以較大地提高系統(tǒng)的誤碼率的性能，但會使信道變化得更加惡劣。與原有的方法相比，本發(fā)明采用最大比合并的算法來代替原有的等增益合并的算法，則可以在一定程度上避免或減少信道變化得更加惡劣問題的發(fā)生，并且這樣處理并不會給原有的系統(tǒng)增加很多復雜度。
權利要求
1.一種用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，當出現(xiàn)一幀數據在信道解碼處因糾不了的錯誤而需要重傳時，其特征在于，判斷一幀數據的信道解碼誤碼率數量，根據當前的誤碼率數量確定重傳的數據和原來的數據采用最大比合并算法或等增益合并算法進行處理。
2.根據權利要求1所述的用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，其特征在于， 所述當前的誤碼率數量不大于第一門限時，以^px原來的數據+重傳的數據)作為輸出結果，其中，a和b是最大比合并系數，并且a > b。
3.根據權利要求1所述的用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，其特征在于，所述當前的誤碼率數量大于第一門限時，并且小于第二門限時，以i (原來的數據+重傳2的數據)作為輸出結果，其中，第二門限大于第一門限。
4.根據權利要求1所述的用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法， 其特征在于，所述當前的誤碼率數量大于第一門限時，并且不小于第二門限時，以原來的數據+ 々χ重傳的數據)作為輸出結果，其中，第二門限大于第一門限，a和b是最大比合并系數，并且a > b。
5.根據權利要求2或4所述的用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，其特征在于，所述最大比合并系數a和b由系統(tǒng)實測結果來最終確定。
6.根據權利要求2或4所述的用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，其特征在于，所述最大比合并系數a = 3，b = 2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于OFDM基帶系統(tǒng)HARQ機制的信號處理方法，當出現(xiàn)一幀數據在信道解碼處因糾不了的錯誤而需要重傳時，判斷一幀數據的信道解碼誤碼率數量，根據當前的誤碼率數量確定重傳過來的數據和原來的數據采用最大比合并算法或等增益算法進行處理。本發(fā)明能夠避免或減少原來等增益算法中信道變化得更加惡劣。
文檔編號H04L1/18GK102368701SQ20111033228
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權日2011年10月27日
發(fā)明者徐立洲, 施玉松, 朱磊基, 李鳳榮, 汪涵, 馬天鳴 申請人:中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所