[发明专利]自适应混合ARQ算法

说明书

本申请是申请日为2004年7月1日、申请号为200480021106.4、发明名称为“自适应混合ARQ算法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信，更准确地说涉及利用自适应混合自动重复请求(HARQ)协议的无线通信。

背景技术

通信系统的终极目标是在通信信道上将信息从信息源发送到目的地。在无线通信系统中噪声和多路衰减导致在传输期间会发生位错误。多种错误控制技术被用来防止传输错误并降低位错误。大多数错误控制技术在通信信道上传输的信息中引入了受控制的冗余信息，这些冗余信息在目的地可被用来检测传输期间可能发生的位错误，也许还能纠正所发生的错误。两种广泛使用的错误控制技术是自动重复请求(ARQ)和向前纠错(FEC)。

ARQ下面的基本原理是在消息中加入能够在接收器端检测错误的冗余位或校验位。如果接收器在接收到的消息中检测到了错误，接收器可以请求重新发送该消息，或者通过发送明确的重发请求，或者通过不确认收到了该消息。ARQ简单并且在错误率低时实现了合理的吞吐量。但是，吞吐量随着错误率增加(由于需要重发更多数据)而下降。

FEC通过在发送信息之前对其加入冗余信息而使用纠错码防止错误。所添加的冗余信息使得接收器能够检测并纠正传输期间所发生的大部分错误。FEC码的例子包括分组码、卷积码和涡轮码。

混合ARQ(HARQ)是组合了ARQ和FEC的另一种错误控制技术。HARQ协议通常为高速下行链路分组接入(HSDPA)信道所采用以进一步确保对链路自适应错误的健壮性。使用HARQ，消息被用内码和外码进行了两次编码。例如，外码可以包括在发送之前附加到信息上以形成受保护的消息的CRC代码。然后用卷积码或涡轮码对受保护的消息进行编码。对信息位和CRC位都进行编码。随后将编码消息发送到接收端，接收端对消息进行解码并进行CRC校验。如果消息中的错误数量在纠错码的能力范围内，错误将被纠正且不需要重发。只有在消息中错误的数量超出纠错码的能力时才会请求重发。

追赶合并(chase combining，CC)和增量冗余(incremental redundancy，IR)是两种广泛使用的HARQ协议。追赶合并(CC)是一种位重复协议。如果初始发送在接收端被收到时带有一个或多个错误，就将被破坏的数据分组存储在存储器中并请求重发。发送器重发相同的消息。接收器在解码之前将存储器中存储的被破坏的数据和重新发送的数据组合在一起。CC通过累积位能量而提供时间分集和增益。IR通过伴随每次重发发送额外的奇偶校验位而提供额外的编码增益。初始发送包括系统位和由FEC编码器输出的奇偶校验位的收缩版本。伴随每次重发，都发送额外的奇偶校验位。因而，IR降低了每次重发的有效编码率。

发明内容

本发明涉及一种用于通过根据至少一个变化的发送变量自适应地从两个或多个传输协议中选择传输协议而从发送站点传递消息到接收站点的方法和设备。在一种示范实施方案中，发送器在第一次发送中发送消息的第一种版本。当第一次发送不成功时，控制器自适应地根据所选择的协议选择消息的第一个版本或第二个版本。在另一种示范实施方案中，一种计算机可读介质存储了实现上述过程的计算机程序。

附图说明

图1示出了依照本发明的HARQ发送器的示例框图。

图2A比较了当重发的SNR弱于前一次发送的SNR时IR相对于CC的理论增益和观察到的增益。

图2B比较了当重发的SNR强于前一次发送的SNR时IR相对于CC的理论增益和观察到的增益。

图3示出了依照本发明用于选择HARQ协议的示例方法。

图4示出了依照本发明的移动终端400的示例实施方案。

图5示出了依照本发明的基站的示例实施方案。

具体实施方式

这里在宽带码分多路访问(WCDMA)蜂窝通信系统的环境里说明本发明。应该理解本发明的基本原理可以应用于利用基于时分多路访问(TDMA)、码分多路访问(CDMA)、全球数字移动电话系统(GSM)或频分多路访问(FDMA)的其它标准的任何蜂窝或无线系统。还应该理解本发明的基本原理还可用在由上述大气接口中的两种或多种组合而成的混合系统中。另外，图4中所示的依照本发明的移动终端400可以被设计成和使用基于GSM、TDMA、CDMA、WCDMA、FDMA的任何标准、这些标准的混合或任意其它标准的基站收发器通信。