[发明专利]运用于混合自动重传请求系统的大迭代接收方法

说明书

技术领域

本发明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，涉及一种运用于混合自动重传请求系统的大迭代接收方法。

背景技术

为了克服信道时变特性和多径衰落对信号传输的影响，无线通信系统可以采用前向纠错（FEC，Forward Error Correction）、自动重传请求（ARQ，Automatic Repeat-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：I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（MIMO-OFDM）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，MIMO-OFDM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MIMO-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。

发明内容

技术问题：本发明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运用于混合自动重传请求系统的大迭代接收方法。

技术方案：本发明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；