3G长期演进系统中的混合自动重传请求技术

3G长期演进系统(LTE)的标准化工作已经全面展开,并得到了大家的广泛关注。各种先进的无线传输技术即将在该系统中得到应用,包括混合自动重传请求(HARQ)技术。根据重传发生时刻的不同,HARQ可以分为同步和异步两类。同步HARQ由于接收端预先已知传输的发生时刻,HARQ进程的序号可以从子帧号获得;异步HARQ进程的传输可以发生在任何时刻,HARQ进程的处理序号需要连同数据一起发送。由于HARQ技术能够很好地补偿无线移动信道时变和多径衰落对信号传输的影响,已成为LTE中的关键技术之一。该技术将会随着3G长期演进系统的发展不断完善。

混合自动重传请求技术研究

3G高速数据无线传输技术中,无差错的分组数据传输和高系统吞吐率是所希望的,HARQ(混合自动重传请求)技术在这方面具有不可或缺的作用。根据重传内容的不同,文章主要总结介绍了HARQ的三种基本类型,并与FEC(前向纠错)和ARQ(自动重传请求)做了比较,最后对接收端的Chase合并(Chase Combining)和IR(递增冗余)方式进行了总结。

基于改进有效信噪比的混合自动重传请求算法

针对AOS系统中传统的混合自动重传请求算法在传输过程中难以同时兼顾数据传输的误码率和传输效益的问题,提出一种基于改进有效信噪比的混合自动重传请求算法。在基于有效信噪比的自动重传请求的基础上,采用长短期记忆网络和隐马尔科夫组成的混合模型预测有效信噪比的变化。根据不同时刻有效信噪比的变化关系动态调节汉明码的监督元数量,实现保证系统误码率的同时提升系统的吞吐率。仿真结果表明,该算法与传统II型混和自动重传请求算法和基于有效信噪比的混和自动重传请求算法相比,能够明显降低误码率,减少重传次数,提升系统的吞吐率。

TD—SCDMA中混合自动重传请求(HARQ)技术的FPGA实现

高速下行分组接入技术(HSDPA)是实现提高3G网络下行数据传输速率和移动通信系统容量最为重要的技术,而其中HARQ技术是其核心。首先介绍了3种基本类型的HARQ并对其译码算法进行了说明,接下来重点对接收端的HARQ进行了硬件模块化设计和实现,最后进行了仿真验证,证明了其可行性。

极化码混合自动请求重传技术综述

极化码在有限码长下具有优异的性能,被3GPP采纳为5G控制信道编码方案。Beyond 5G(B5G)及6G对通信系统的可靠性和频谱效率有着更高的要求,需要解决逼近信道容量极限,提高系统性能的问题。为应对这一挑战,需要以极化码为基础,研究面向数据信道的极化编码传输技术。面对B5G及6G对通信系统的更高要求,总结了极化编码的链路自适应技术框架,介绍了几种典型的极化编码混合自动请求重传(Polar-Coded HARQ)技术方案。从性能、吞吐率、灵活性和复杂度等角度,对各种方案的优势与不足进行了综合对比。相较于传统HARQ方案,这些基于极化编码的新型HARQ方案能够显著提高无线传输性能,满足6G移动通信系统需求。归纳总结了极化编码HARQ的关键技术及未来研究方向,旨在为进一步研究提供有益的参考。

HARQ技术(混合自动请求重传技术)

本次论文将以3G(第三代移动通信系统)PP(是一个成立于1998年12月的标准化机构)的HSDPA(表示高速下行分组接入技术)技术为例,进述速率理论上可以达到10Mbit/s(兆比特每秒表示数据传输速率)的高速下行数据传输技术。在HSDPA(表示高速下行分组接入技术)中,为了支持高速数据用户的支持,使用了一种新的共享信道,HS-DSCH(传输信道,用于高速下行分组接入技术)高速下行共享信道。在HSDPA(表示高速下行分组接入技术)中,为了使传输数据速率更高并支持多种非对称业务,提出了增强型下行共享信道(HS-DSCH(表示高速下行分组接入技术)的概念。本文重点讲述了混合自动请求重传技术的原理并对此进行了研究。

基于COFDM系统的自适应混合自动重传请求

针对比较恶劣的无线信道环境下低密度奇偶校验码与正交频分复用相结合的通信系统不能得到比较理想的误码率的问题,该文基于编码正交频分复用(COFDM)系统设计了一种自适应混合自动重传请求(HARQ)方案,它充分利用发送端获得的信道估计信息对每次重传的数据序列进行自适应交织来降低信道对同一比特的影响,从而降低接收端的误码率.仿真结果表明,自适应混合自动重传请求与编码正交频分复用相结合,无论是在高斯信道或是莱斯信道下都能很好地降低误码率.

改进型极化码混合自动请求重传法

极化码与混合自动请求重传结合的传输方案适用于物联网应用的短数据包场景。现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案能够提供合并增益,但并未提供编码增益。极化码与增量冗余结合的传输方案能够获得更好的性能,但计算复杂度较高,不适用于短数据包场景。该文提出一种改进型极化码与混合自动请求重传结合的传输方案。与现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案相比,当码率为1/2、重传次数为1时,该方案能够获得额外的0.7 d B的编码增益,与码率为1/4的极化码性能相近。该文所提方案的编译码复杂度相比于码率为1/4的极化码,降低了50%的复杂度。仿真结果验证了该方案的有效性。

基于优先级的混合自动请求重传方法

提出了一种基于优先级的混合自动请求重传(HARQ)方法,该方法基于多用户N通道等停异步模式HARQ。无线视频传输时每个数据块有不同的时延要求,为了减少时延在物理层对数据块传输顺序进行调整,通过重传数据块等待的时间来决定其优先级,对等待时间较长的数据块优先传输。通过对这种方法的理论分析和仿真实验,证明其在基于QoS保障无线视频传输信道条件较差情况下能有效地减少端到端的时延和丢包率。

一种减小非授权频段混合自动重传请求进程时延的方案

针对利用非授权频段发送上行或者下行数据时某些混合自动重传请求(HARQ)进程总是在重传时刻没有占用到信道资源而导致时延过大的问题,提出了一种基于HARQ进程优先级分配信道资源的上下行重传方案。根据每个HARQ进程错过传输的次数和时延进行优先级判定,在竞争到信道使用权后按照优先级分配资源,使得各个HARQ进程以一种较为公平的方式使用有限的信道资源。在LTE系统仿真平台上建立非授权频段下的HARQ模型;并结合增量冗余(IR)和Chase合并技术进行性能验证。仿真结果表明所提方案的上下行HARQ进程平均时延有明显的降低,系统平均吞吐量得到一定程度的改善。

分块选择重传的LDPC码混合自动重传请求协议设计

提出一种分块选择重传(SSR)的LDPC码混合自动重传请求(LDPCC-HARQ)协议设计。根据LDPC码译码失败后错误码字的位置分布与译码器输入的对数似然比之间关系的统计特性,将接收码字依据信道条件分块,并选择受信道损害最严重的若干块进行重传。仿真结果表明,SSR-HARQ协议与传统整包重传的WPR-HARQ协议相比,在降低误码率、改善译码性能的同时提高了传输效率,另外在硬件实现中不消耗更多的存储器资源。SSR-HARQ协议适用于含有突发错误并对误码率控制要求很高的信道环境。

流星余迹通信中混合自动请求重传机制的网络时延性能分析

针对流星余迹通信系统建模仿真过程中,由混合自动请求重传(HARQ)机制引起的网络时延问题,提出基于HARQ的传输时延估算模型。首先,结合流星余迹通信的网络结构和信道特征,通过分析HARQ的基本原理,建立了流星余迹通信中HARQ的网络时延模型;然后利用排队论的相关理论,引入HARQ的改进机制,提出了Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ的传输时延估算模型;最后,通过仿真实验对两种HARQ的传输时延性能进行了对比分析,在改变分组传输正确率和分组时间长度的条件下,Ⅱ型HARQ的传输时延均比Ⅰ型HARQ小。实验结果表明:流星余迹通信中Ⅱ型HARQ比Ⅰ型HARQ具有更好的网络时延性能。

采用冗余递增混合自动重传请求方法的时延敏感通信

随着诸如实时会话视频、在线游戏和增强现实之类的时延敏感应用日益增长以及未来通信向超可靠低时延方向发展,如触觉互联网,分析无线系统在有限码块长度约束下的性能变得极其重要。

基于重传错误率估计的自适应HARQ

自适应混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)系统的性能与每次传输中的调制与编码方案(modulation and coding scheme,MCS)、发送功率选择密切相关,通过优化重传时的MCS及发送功率可以提升HARQ系统的吞吐率并降低能耗。由于不同MCS传输合并后的译码性能没有闭式解,这导致自适应HARQ优化问题不易解决。首先基于译码的判决域半径给出了一种HARQ合并后译码错误率的近似公式,进而提出了多种能权衡吞吐率和能耗性能的自适应HARQ优化策略。仿真结果验证了所提错误率估计方法的可靠性以及所提自适应HARQ的性能。与传统HARQ方案相比,所提方案能同时提高吞吐率、降低能耗,实现更好的吞吐率与能耗的性能折中。

基于64-QAM的星座图重排高级混合ARQ技术

本文介绍了一种适用于QAM 调制的混合ARQ(HARQ)技术,该技术通过星座图重排,降低了多级调制造成的比特之间可靠性的差异,能够显著提高HARQ 的性能。在此基础上针对64-QAM 提出了一种新的四星座图重排方案,与原有的六星座图重排方案相比,新方案在降低复杂度的同时能够进一步提高HARQ 的性能。

基于自适应帧长技术重传次数受限的SW-ARQ系统时延性能

考虑到实际通信中数据帧的重传次数受限,构建重传次数有限的自适应三模式SW-ARQ系统.系统中采用自适应帧长技术,根据连续收到的应答帧ACK或NAK的个数将信道噪声状况区分为低、高和很高3种状态,并考虑不同状态下发送不同帧长的数据帧,用发送相邻两帧间的时延τ和数据率R表示不同状态下发送一帧的等效时延,建立准确描述系统传输机制和原理的Markov模型及其稳态方程,求得用信道错误率表示的系统各状态的稳态概率和不同状态下分组发送次数的条件概率,进而求得准确的系统时延解析式.最后在MATLAB环境下对系统的时延性能进行仿真分析,结果表明该系统能够提供更小的服务时延,尤其是在信道错误率较大的环境中效果更为明显.

无线传感器网络差错控制技术的能效分析

对自动请求重传(ARQ)技术和前向纠错(FEC)技术的能效进行了分析,提出在无线传感器网络中使用Chase合并混合自动请求重传(HARQ)方案实现自适应差错控制,以满足无线传感器网络的不同链路对差错控制方案的差异性要求。仿真结果表明,Chase合并HARQ为整体最优的差错控制方案。

一种抵抗复杂干扰的工业物联网URLLC系统跨层设计方案

现有蜂窝5G/B5G高可靠低时延通信(ultra-reliable and low latency communications,URLLC)标准3GPP Release 17-18采用经典正交频分复用(OFDM)多载波波形传输,因其工作在授权频带,较少考虑URLLCOFDM多载波传输抗干扰策略。未来工业物联网异构多服务质量(quality of service,QoS)业务大部分部署于非授权频带,其无线通信链路变得复杂,现有URLLC-OFDM波形无法完全为工业物联网信息传输提供高可靠性、低时延的苛刻要求。首先,基于子载波可配置的OFDMA,将鲁棒性更高的子载波跳频(subcarrier frequency hopping,Sub-FH)技术应用于OFDMA中(即Sub-FH/OFDMA),以提高信号传输可靠性。然后,设计将Sub-FH/OFDMA波形融合到以微时隙为基本单位的调度策略中。该调度策略采用Hamming编码+微时隙结合的混合自动重传请求(HARQ)机制,有效降低端到端传输的重传次数,旨在提升节点传输的实时性。并推导了信息误码(块)率与重传次数的折中理论关系。仿真结果表明,在面对外部电磁干扰和内部多用户干扰时,该方案能够保障物联网节点的稳定传输质量,并在目标误块率为10-5时实现毫秒级短数据包的传输时延。通过波形设计和MAC时隙调度的跨层级设计,为未来B5G/6G通信在复杂工业物联网场景中的实际应用提供了可行解决方案。