发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种无线通信系统中自适应重传合并方法、系统及介质。
根据本发明提供的一种无线通信系统中自适应重传合并方法,包括:
信号及参数获取步骤:对于接收到的星座图解映射前的信号,判断其对应的数据包是否为重传包:若是,则信号不直接做星座图解映射,而是提取所述信号及用于重传合并的参数,进入权重合并步骤;否则,则直接上传;
权重合并步骤:获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的参数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
合并信号获取步骤:根据获得的前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重,对前后两次接收的星座图解映射前的信号进行加权,获取的合并信号;
参数存储步骤:将获得的所述合并信号及用于重传合并的参数进行存储。
优选地,所述信号及参数获取步骤:
所述数据包对应一个译码单元,具有统一编号;
所述重传包指某一编号的数据包在上次传输中,接收端译码错误,发送端重新发送该数据包。
优选地,所述权重合并步骤:
获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的信噪比参数,综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
所述综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数:
考虑同频干扰步骤:针对多载波系统,对全频带划分成若干子带,在子带级识别干扰,若识别出干扰则设定该子带的同频干扰标志,获得干扰子带,隔离干扰子带内的信号参与后续操作;
考虑信噪比变化步骤:计算前后两次接收的子带级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则在信号级颗粒度上,通过信号级信噪比计算合并权重;否则,则在子带级颗粒度上,通过子带级信噪比计算合并权重;
考虑最大比合并次数步骤:计算前后两次接收的数据块级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则最大比合并次数加一;否则,前次传输的信噪比较大时将最大比合并次数保持不变,本次传输的信噪比较大时将最大比合并次数降至一或者清零;
最大比合并次数不超过预设的最大重传次数;
若本次合并是最大比合并,则本次合并后的子带级信噪比会加上一个补充值,以提升本次合并在整个重传合并进程中的权重。
优选地,所述权重合并步骤:
所述考虑同频干扰步骤:
在子带级识别干扰指:在子带级计算接收信号能量,判断接收信号能量是否高于预设门限:若是,则判定子带为干扰;否则,则判定子带不是干扰;
所述合并权重指:前后两次接收信号的权重的比值,即前后两次接收的信噪比的比值;
所述信噪比指:信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比;
信号级信噪比=信号能量/信号噪声能量,子带级信噪比=子带内信号能量和/子带内噪声能量和,数据块级信噪比=数据块内信号能量/数据块内信号噪声能量。
优选地,所述参数存储步骤:
用于重传合并的参数包括:信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
根据本发明提供的一种无线通信系统中自适应重传合并系统,包括:
信号及参数获取模块:对于接收到的星座图解映射前的信号,判断其对应的数据包是否为重传包:若是,则信号不直接做星座图解映射,而是提取所述信号及用于重传合并的参数,调用权重合并模块;否则,则直接上传;
权重合并模块:获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的参数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
合并信号获取模块:根据获得的前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重,对前后两次接收的星座图解映射前的信号进行加权,获取的合并信号;
参数存储模块:将获得的所述合并信号及用于重传合并的参数进行存储。
优选地,所述信号及参数获取模块:
所述数据包对应一个译码单元,具有统一编号;
所述重传包指某一编号的数据包在上次传输中,接收端译码错误,发送端重新发送该数据包。
优选地,所述权重合并模块:
获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的信噪比参数,综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
所述综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数:
考虑同频干扰模块:针对多载波系统,对全频带划分成若干子带,在子带级识别干扰,若识别出干扰则设定该子带的同频干扰标志,获得干扰子带,隔离干扰子带内的信号参与后续操作;
考虑信噪比变化模块:计算前后两次接收的子带级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则在信号级颗粒度上,通过信号级信噪比计算合并权重;否则,则在子带级颗粒度上,通过子带级信噪比计算合并权重;
考虑最大比合并次数模块:计算前后两次接收的数据块级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则最大比合并次数加一;否则,前次传输的信噪比较大时将最大比合并次数保持不变,本次传输的信噪比较大时将最大比合并次数降至一或者清零;
最大比合并次数不超过预设的最大重传次数;
若本次合并是最大比合并,则本次合并后的子带级信噪比会加上一个补充值,以提升本次合并在整个重传合并进程中的权重。
优选地,所述权重合并模块:
所述考虑同频干扰模块:
在子带级识别干扰指:在子带级计算接收信号能量,判断接收信号能量是否高于预设门限:若是,则判定子带为干扰;否则,则判定子带不是干扰;
所述合并权重指:前后两次接收信号的权重的比值,即前后两次接收的信噪比的比值;
所述信噪比指:信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比;
信号级信噪比=信号能量/信号噪声能量,子带级信噪比=子带内信号能量和/子带内噪声能量和,数据块级信噪比=数据块内信号能量/数据块内信号噪声能量;
所述参数存储模块:
用于重传合并的参数包括:信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的无线通信系统中自适应重传合并方法的步骤。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明提出将星座图解映射前的信号作为合并节点,做HARQ合并,相比传统技术中HARQ缓存存储解码前软比特,考虑高阶调制一个信号对应多个软比特,可以有效节省HARQ缓存大小;本发明以提升有增益合并的权重为原则,考虑同频干扰/信噪比变化/最大比合并次数等因素,设计了应对各种场景的重传合并方案,从而多角度的提高的重传合并的效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种无线通信系统中自适应重传合并方法,包括:
信号及参数获取步骤:对于接收到的星座图解映射前的信号,判断其对应的数据包是否为重传包:若是,则信号不直接做星座图解映射,而是提取所述信号及用于重传合并的参数,进入权重合并步骤;否则,则直接上传;
权重合并步骤:获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的参数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
合并信号获取步骤:根据获得的前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重,对前后两次接收的星座图解映射前的信号进行加权,获取的合并信号;
参数存储步骤:将获得的所述合并信号及用于重传合并的参数进行存储。
具体地,所述信号及参数获取步骤:
所述数据包对应一个译码单元,具有统一编号;
所述重传包指某一编号的数据包在上次传输中,接收端译码错误,发送端重新发送该数据包。
具体地,所述权重合并步骤:
获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的信噪比参数,综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
所述综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数:
考虑同频干扰步骤:针对多载波系统,对全频带划分成若干子带,在子带级识别干扰,若识别出干扰则设定该子带的同频干扰标志,获得干扰子带,隔离干扰子带内的信号参与后续操作;
考虑信噪比变化步骤:计算前后两次接收的子带级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则在信号级颗粒度上,通过信号级信噪比计算合并权重;否则,则在子带级颗粒度上,通过子带级信噪比计算合并权重;
考虑最大比合并次数步骤:计算前后两次接收的数据块级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则最大比合并次数加一;否则,前次传输的信噪比较大时将最大比合并次数保持不变,本次传输的信噪比较大时将最大比合并次数降至一或者清零;
最大比合并次数不超过预设的最大重传次数;
若本次合并是最大比合并,则本次合并后的子带级信噪比会加上一个补充值,以提升本次合并在整个重传合并进程中的权重。
具体地,所述权重合并步骤:
所述考虑同频干扰步骤:
在子带级识别干扰指:在子带级计算接收信号能量,判断接收信号能量是否高于预设门限:若是,则判定子带为干扰;否则,则判定子带不是干扰;
所述合并权重指:前后两次接收信号的权重的比值,即前后两次接收的信噪比的比值;
所述信噪比指:信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比;
信号级信噪比=信号能量/信号噪声能量,子带级信噪比=子带内信号能量和/子带内噪声能量和,数据块级信噪比=数据块内信号能量/数据块内信号噪声能量。
具体地,所述参数存储步骤:
用于重传合并的参数包括:信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
本发明提供的无线通信系统中自适应重传合并系统,可以通过本发明给的无线通信系统中自适应重传合并方法的步骤流程实现。本领域技术人员可以将所述无线通信系统中自适应重传合并方法,理解为所述无线通信系统中自适应重传合并系统的一个优选例。
根据本发明提供的一种无线通信系统中自适应重传合并系统,包括:
信号及参数获取模块:对于接收到的星座图解映射前的信号,判断其对应的数据包是否为重传包:若是,则信号不直接做星座图解映射,而是提取所述信号及用于重传合并的参数,调用权重合并模块;否则,则直接上传;
权重合并模块:获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的参数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
合并信号获取模块:根据获得的前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重,对前后两次接收的星座图解映射前的信号进行加权,获取的合并信号;
参数存储模块:将获得的所述合并信号及用于重传合并的参数进行存储。
具体地,所述信号及参数获取模块:
所述数据包对应一个译码单元,具有统一编号;
所述重传包指某一编号的数据包在上次传输中,接收端译码错误,发送端重新发送该数据包。
具体地,所述权重合并模块:
获取对应数据包上次接收时的星座图解映射前的信号及用于重传合并的信噪比参数,综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应的合并权重;
所述综合考虑同频干扰、信噪比变化及最大比合并次数:
考虑同频干扰模块:针对多载波系统,对全频带划分成若干子带,在子带级识别干扰,若识别出干扰则设定该子带的同频干扰标志,获得干扰子带,隔离干扰子带内的信号参与后续操作;
考虑信噪比变化模块:计算前后两次接收的子带级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则在信号级颗粒度上,通过信号级信噪比计算合并权重;否则,则在子带级颗粒度上,通过子带级信噪比计算合并权重;
考虑最大比合并次数模块:计算前后两次接收的数据块级信噪比,判断差值是否小于预设差值:若是,则最大比合并次数加一;否则,前次传输的信噪比较大时将最大比合并次数保持不变,本次传输的信噪比较大时将最大比合并次数降至一或者清零;
最大比合并次数不超过预设的最大重传次数;
若本次合并是最大比合并,则本次合并后的子带级信噪比会加上一个补充值,以提升本次合并在整个重传合并进程中的权重。
具体地,所述权重合并模块:
所述考虑同频干扰模块:
在子带级识别干扰指:在子带级计算接收信号能量,判断接收信号能量是否高于预设门限:若是,则判定子带为干扰;否则,则判定子带不是干扰;
所述合并权重指:前后两次接收信号的权重的比值,即前后两次接收的信噪比的比值;
所述信噪比指:信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比;
信号级信噪比=信号能量/信号噪声能量,子带级信噪比=子带内信号能量和/子带内噪声能量和,数据块级信噪比=数据块内信号能量/数据块内信号噪声能量;
所述参数存储模块:
用于重传合并的参数包括:信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的无线通信系统中自适应重传合并方法的步骤。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以,本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
下面通过优选例,对本发明进行更为具体地说明。
优选例1:
一种无线通信系统中自适应重传合并的方法,其特征在于,所述方法包含以下步骤:
A.对于星座图解映射前的信号,判断其对应的数据包是否为重传包,是则信号不直接做星座图解映射,而是提取所述信号及对应信噪比等参数;
通信系统中通常采用QPSK、16QAM等调制方式(将信号映射到星座图上),根据不同调制方式做解调制,通常称为星座图解映射,参考本文介绍的高通那篇专利,也是称为“星座图解映射”;
B.从存储中导入对应数据包上次接收时星座图解映射前的信号及对应信噪比等参数,综合考虑同频干扰、信噪比变化、最大比合并次数等因素,为前后两次接收的信号分别计算合并权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应合并权重;
C.前后两次接收的信号分别乘以各自权重,累加得到合并信号,重传合并完成;
D.所述合并信号、信噪比等数据,以及最大比合并次数、同频干扰标志等参数,保存到存储,用做下次可能合并时使用。
所述步骤A,其特征在于,所述数据包对应一个译码单元,有统一编号,所述重传包指某一编号的数据包在上次传输中,接收端译码错误,发送端重新发送该数据包;所述重传设置了最大次数范围,所述重传合并方法,适用于范围内的传输。由于一个数据包对应的信号来源,在频域/时域上不一定占据连续的空口资源,这里先引入数据块的概念,方便后面介绍,以OFDM系统为例,可配置整数个OFDM时域符号为一个数据块,它包含了所述数据包对应的所有数据来源,同一编号前后两次传输的数据包应位于不同数据块。
所述步骤B,其特征在于,所述同频干扰、信噪比变化、最大比合并次数等因素,考虑如下:
1)所述同频干扰,针对多载波系统考虑,涉及到对全频带划分成若干子带,通过在子带级识别出干扰,来隔离干扰子带内的信号参与后续操作。
2)所述信噪比变化,也是在子带级衡量,通过计算前后两次接收的子带级信噪比,若差值较小则所述权重在信号级颗粒度上计算;若差值较大则所述权重在子带级颗粒度上计算。本发明权重计算涉及到信号级、子带级、数据块级,这3个级别的计算理论上都一样,即上述权重的比值等于信噪比的比值;“信噪比”是业内基本概念,因此没有具体给出;信号级信噪比=信号能量/噪声能量,子带级信噪比=子带内信号能量和/子带内噪声能量和。
3)所述最大比合并次数,计算时需考虑的有,系统设定了最大重传次数,由于同频干扰等因素,不一定每次重传都参与合并;合并不一定有增益,不一定每次合并都算最大比合并。
所述步骤C,其特征在于,所述前后两次接收信号的权重,理论上权重的比值等于前后两次接收的信噪比的比值。
所述步骤D,其特征在于,所述存储均以一个数据块的总量存储,涉及到的内容包含:
1)所述合并信号,参考所述权利要求2,一个数据包内的合并信号会在存储中连续摆放;另参考权利要求4第1)条,所述合并信号可能没有做合并。
2)所述信噪比,涉及到权利要求4中提到的信号级、子带级、数据块级这三类信噪比,信噪比跟随一个数据包内的合并信号对应摆放;另各级信噪比可做压缩量化来节省存储。
3)所述最大比合并次数,参考权利要求4第3)条的介绍,保存在做重传合并的各个数据包的最大比合并次数。
4)所述同频干扰标志,参考权利要求4第3)条的介绍,一个子带存在一个标志。
一种无线通信系统中自适应重传合并的装置,其特征在于,包含:
1)重传确定单元,用于确定当次传输的数据包是初传包还是重传包,如果是重传包,则启用本发明提供的自适应重传合并的装置。
2)数据准备单元,用于提取出当次传输的数据包,以及从HARQ缓存中提取的对应重传包的如下数据:星座图解映射前的信号、信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
3)数据块级处理单元,根据数据块级信噪比、最大比合并次数等参数,获取数据块级的权重计算策略。
4)子带级处理单元,根据子带级信噪比、同频干扰标志等参数,获取子带级的权重计算策略。
5)合并单元,根据数据块级和子带级的权重计算策略在信号级选择做上次和当次解映射前信号的加权合并。
6)存储单元,不论当前处理的数据包是初传包还是重传包,如果译码错误,解映射前的信号数据需要保存到HARQ缓存,包含对应的信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志等参数,用做下次重传合并时使用。
优选例2:
针对现有技术中的问题,本发明的目的是提供一种可应用于无线通信系统物理层的自适应重传合并方法和装置,将星座图解映射前的信号作为合并节点,做HARQ合并,在高阶调制一个信号对应多个软比特的情况下,可以有效节省HARQ缓存大小;本发明考虑同频干扰/信噪比变化/合并次数等因素,基于提升有增益合并的权重,设计了应对各种场景的重传合并方案:
若前后两次传输中某一次受到了同频干扰,取另一次结果直接输出而不做合并,当遇到极端的两次传输都受到同频干扰的情况,这次输出结果贴上干扰标签,等待下次传输时再相应处理,可避免了干扰情况下的无效合并;
在子带级颗粒度上衡量前后两次传输的信噪比变化,若小于门限,在信号级颗粒度上计算权重,此时加权合并可以得到最大比合并的效果;若大于门限,在子带级颗粒度上计算权重,此时加权合并甚至未必有增益,更多考虑统一子带内的信号做加权的权重。这样区别计算权重可使得每次合并自适应达到最优;
在数据块级颗粒度上衡量前后两次传输的信噪比变化,若小于门限,增加最大比合并次数;若大于门限且上次传输信噪比较大,最大比合并次数不变;若大于门限且当次传输信噪比较大,最大比合并次数降至一甚至清零。所述最大比合并次数越大,合并处理后计算子带级信噪比会补偿一个更大的增益,影响下次合并时的权重计算策略,这是认为:当前后两次信噪比接近时,加权合并的结果有增益,故设计调整最大比合并次数的策略,提高有增益合并结果在整个合并过程中的权重;而当前后两次信噪比有一定差别时,加权合并结果更多的体现信噪比好的那次传输,且不凸显合并有增益。这样调整每次合并结果的权重,可在整个重传合并进程中,突出信噪比好的传输带来的增益。
本发明提供一种可应用于无线通信系统物理层的自适应重传合并方法,包括以下步骤:
A.对于星座图解映射前的信号,判断其对应的数据包是否为重传包,是则信号不直接做星座图解映射,而是提取所述信号及对应信噪比等参数;
B.从存储中导入对应数据包上次接收时星座图解映射前的信号及对应信噪比等参数,综合考虑同频干扰、信噪比变化、最大比合并次数等因素,为前后两次接收的信号分别计算权重,输出前后两次接收的星座图解映射前的信号及对应合并权重;
C.前后两次接收的信号分别乘以各自权重,累加得到合并信号,重传合并完成;
D.所述合并信号、信噪比等数据,以及最大比合并次数、同频干扰标志等参数,保存到存储,用做下次可能合并时使用。
优选地,所述数据包对应一个译码单元,有统一编号,所述重传包指某一编号的数
据包在上次传输中,接收端译码错误,发送端重新发送该数据包;所述重传设置了最大次数范围,所述重传合并方法,适用于范围内的传输。由于一个数据包对应的信号来源,在频域/时域上不一定占据连续的空口资源,这里先引入数据块的概念,方便后面介绍,以OFDM系统为例,可配置整数个OFDM时域符号为一个数据块,它包含了所述数据包对应的所有数据来源,同一编号前后两次传输的数据包应位于不同数据块。
优选地,所述同频干扰的考虑,针对多载波系统,涉及到对全频带划分成若干子带,一种干扰估计方法为:在子带级计算接收信号能量,通过设定门限判别是否高于其他子带,来设定该子带的干扰标志。
优选地,所述信噪比变化,也是在子带级衡量,细化考虑为:通过计算前后两次接收的子带级信噪比,若差值较小则所述权重在信号级颗粒度上计算,做到最大比合并;若差值较大则所述权重在子带级颗粒度上计算,此时加权合并甚至未必有增益,更多考虑统一子带内的信号做加权的权重。
优选地,所述最大比合并次数,具体到算法要考虑:系统设定了最大重传次数,由于同频干扰等因素,不一定每次重传都参与合并;合并不一定有增益,不一定每次合并都算最大比合并。
优选地,所述前后两次接收信号的权重,理论上权重的比值等于前后两次接收的信噪比的比值,实际中权重的调整见上述介绍,是实数表示的比例。
优选地,所述存储均以一个数据块的总量做保存,具体内容包含:
1)对于数据块内需要重传合并的某个数据包,该数据包内的合并信号会在存储中
连续摆放;对于当次没做合并,且还会有重传的数据包,选择前次和当次传输中没有同频干扰标签的那次传输的信号,做保存,若两次都受到同频干扰,保存当次传输的信号。
2)所述信噪比,涉及到信号级、子带级、数据块级这三类信噪比,为了处理方便,
信噪比跟随一个数据包内的合并信号对应摆放;另各级信噪比做压缩量化来节省存储。
3)所述最大比合并次数,保存在做重传合并的各个数据包的最大比合并次数。
4)所述同频干扰标志,一个子带存在一个标志。
根据本发明提供的一种无线通信系统中自适应重传合并的装置,包括:
1)重传确定单元,用于确定当次传输的数据包是初传包还是重传包,如果是重传
包,则启用本发明提供的自适应重传合并的装置。
2)数据准备单元,用于提取出当次传输的数据包,以及从HARQ缓存中提取的对
应重传包的如下数据:星座图解映射前的信号、信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
3)数据块级处理单元,根据数据块级信噪比、最大比合并次数等参数,获取数据
块级的权重计算策略。
4)子带级处理单元,根据子带级信噪比、同频干扰标志等参数,获取子带级的权
重计算策略。
5)合并单元,根据数据块级和子带级的权重计算策略,在信号级选择做上次和本次解映射前信号的加权合并。
6)存储单元,不论当前处理的数据包是初传包还是重传包,如果译码错误,解映
射前的信号需要保存到HARQ缓存,包含对应的信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志等参数,用做下次重传时使用。
优选例3:
本发明实施例提供一种自适应重传合并方法,应用于无线通信系统的接收端,可工作于非授权频段,物理层采用了基于OFDM调制的多载波系统,所述重传合并是针对以一个数据包为单位的解映射前的信号集,由于一个数据包对应的信号来源,在频域/时域上不一定占据连续的空口资源,它们散落在一个数据块内(根据帧格式可配置为整数个OFDM符号对应的时/频资源),同一编号前后两次传输的数据包应位于不同数据块。一个OFDM符号的全频带可划分为若干个子频带,简称子带,一般认为同频干扰等因素是以子带为颗粒度对系统造成影响的。
下面以某个数据包需要做重传合并为例,对自适应重传合并方法的实施例进行说明。设前后两次传输以1、2区分,1表示上次接收的数据,2表示当次接收的数据,而3表示合并处理后(需重新存入更新)的数据,3即下一次的1,如下面提到的MRC_num1和MRC_num2分别表示上次和当次的最大比合并次数,MRC_num3表示这次做完合并后的最大比合并次数,不特意区分各参数数据的作用范围,适用于后续步骤的介绍。
下面结合说明书附图,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。如图1所示,本发明实施例提供的一种自适应重传合并的方法包括:
步骤101:获取当次接收如下数据:
1)一个数据包的处理至解映射前的信号X。
2)信号级信噪比,表示为SNR_symb。
3)子带级信噪比,表示为SNR_sband。
4)数据块级信噪比,表示为SNR_blk。
5)最大比合并次数,表示为MRC_num,系统设定了最大重传次数为8,则最大的合并次数为7;考虑到同频干扰等因素,不一定每次重传都参与合并;考虑合并不一定有增益,不一定每次合并都是最大比合并。
6)同频干扰标志,表示为CCI_flag,默认为FALSE,存在同频干扰该值置TRUE。
步骤102:从HARQ缓存中获取对应数据包上次传输时的相关数据,具体内容参考步骤101。
步骤103:获取数据块级的权重计算策略,核心是通过比较数据块级信噪比计算当次合并后的所述最大比合并次数MRC_num,用以指示当次合并结果在下次可能的合并中所占的权重。图2给出了这一步处理的流程图,相关解释如下:
1)单元202比较所述1和所述2的数据块级信噪比SNR_blk,较大值赋值给所述3,下次合并时使用。
2)设置SNR_blk_thod1(相差不大的门限比较值)和SNR_blk_thod2(相差较大的门限比较值)两个门限,判别所述1和所述2的数据块级信噪比SNR_blk差值处于不同档位,映射得到所述最大比合并次数MRC_num(在第一次重传时初始化为0)。
3)所述最大比合并次数MRC_num取值越大,合并处理后计算子带级信噪比会补偿一个更大的增益,影响下次合并时的权重计算策略,参考单元309,即所述1的最大比合并次数MRC_num1影响到记录当次合并的增益,所述3的最大比合并次数MRC_num3在下次合并时变成MRC_num1,影响下次合并时的权重计算。
4)具体的所述最大比合并次数MRC_num计算方法:判别所述1的数据块级信噪比SNR_blk1是否更大,是则根据所述1和所述2的数据块级信噪比SNR_blk的差值是否小于所述相差不大的门限比较值SNR_blk_thod1,决定MRC_num是否加一;否则根据所述1和所述2的SNR_blk的差值是否小于SNR_blk_thod1,决定MRC_num是否加一,再判断所述2的SNR_blk是否比所述1高所述相差较大的门限比较值SNR_blk_thod2以上,是则MRC_num清零,否则差值在SNR_blk_thod1和SNR_blk_thod2之间,则MRC_num置一。
步骤104:获取子带级的权重计算策略,核心是存在同频干扰的部分不参与合并;通过比较子带级信噪比决定权重的计算是直接依据信号级信噪比,还是统一依据子带级信噪比,来达到最优的合并增益。图3包含了这一步处理的流程图,相关解释如下:
1)先在子带级计算接收信号能量,通过设定门限判别是否高于其他子带,来设定该子带的所述同频干扰标志CCI_flag,若前后两次传输中某次CCI_flag为TRUE,则取另一次传输结果输出,并终止后续合并流程;若前后两次CCI_flag都为TRUE,则将所述3的CCI_flag赋值为TRUE(图3没有给出这种情况),用于下次重传合并。
2)比较所述1和所述2的子带级信噪比SNR_sband,较大值赋值给所述3,下次合并时使用;同时设置子带级门限比较值SNR_sband_thod1,判别所述1和所述2的SNR_sband小于该门限,认为合并有增益,所述3的SNR_sband会补充一个合并增益,由步骤103得到的所述最大比合并次数MRC_num从补充增益数组amend中映射得到。
3)权重的计算也是通过所述1和所述2的所述子带级信噪比SNR_sband差值是否小于所述子带级门限比较值SNR_sband_thod1,小于该门限则认为信噪比变化小,所述权重根据信号级信噪比按比例映射得到,对应单元309;大于该门限则认为信噪比变化大,所述权重根据子带级信噪比按比例映射得到,分别对应单元312、314,这是认为加权合并甚至未必有增益,因此更多考虑统一子带内的信号做加权的权重。
步骤105:结合步骤103、104,已经获知了是否做合并,以及合并的权重,这一步做加权合并,图3包含了这一步处理的流程图,相关解释如下:
1)单元303、306对应检测到同频干扰的处理,若前后两次传输中某次所述同频干扰标志CCI_flag为TRUE,取另一次的所述信号X。
2)单元310对应所述1和所述2的所述信号X,按上述信号级信噪比计算得到的权重进行合并。
3)单元313、315对应所述1和所述2的所述信号X,按上述子带级信噪比计算得到的权重进行合并。
本发明实施例提供一种自适应重传合并装置40,如图3所示,包括
1)重传确定单元401,用于确定当次传输的数据包是初传包还是重传包,如果是重传包,则启用本发明提供的自适应重传合并的装置。
2)数据准备单元402,用于提取出当次传输的数据包,以及从HARQ缓存中提取的对应重传包的如下数据:星座图解映射前的信号、信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志。
3)数据块级处理单元403,根据数据块级信噪比、最大比合并次数等参数,获取数据块级的权重计算策略。
4)子带级处理单元404,根据子带级信噪比、同频干扰标志等参数,获取子带级的权重计算策略。
5)合并单元405,根据数据块级和子带级的权重计算策略,在信号级选择做上次和当次解映射前信号的加权合并。
6)存储单元406,不论当前处理的数据包是初传包还是重传包,如果译码错误,解映射前的信号需要保存到HARQ缓存,包含对应的信号级信噪比、子带级信噪比、数据块级信噪比、最大比合并次数、同频干扰标志等参数,用做下次重传时使用。
本发明具体的优点在于:
1)相比传统技术中HARQ缓存存储解码前软比特做重传合并,本发明提出将星座图解映射前的信号作为合并节点,做HARQ合并,在高阶调制一个信号对应多个软比特的情况下,可以有效节省HARQ缓存大小。
2)本发明以OFDM调制的多载波系统为实施例,考虑同频干扰/信噪比变化/合并次数等因素,基于提升有增益合并的权重,设计了应对各种场景的重传合并方案:
①若前后两次传输中某一次受到了同频干扰,取另一次结果直接输出而不做合并,当遇到极端的两次传输都受到同频干扰的情况,这次输出结果贴上干扰标签,等待下次传输时再相应处理,避免了干扰情况下的无效合并。
②在子带级颗粒度上衡量前后两次传输的信噪比变化,若小于门限,在信号级颗粒度上计算权重,此时加权合并可以得到最大比合并的效果;若大于门限,在子带级颗粒度上计算权重,此时加权合并甚至未必有增益,更多考虑统一子带内的信号做加权的权重。这样区别计算权重可使得每次合并自适应达到最优。
③在数据块级颗粒度上衡量前后两次传输的信噪比变化,若小于门限,增加最大比合并次数;若大于门限且上次传输信噪比较大,最大比合并次数不变;若大于门限且当次传输信噪比较大,最大比合并次数降至一甚至清零。所述最大比合并次数越大,合并处理后计算子带级信噪比会补偿一个更大的增益,影响下次合并时的权重计算策略,这是认为:当前后两次信噪比接近时,加权合并的结果有增益,故设计调整最大比合并次数的策略,提高有增益合并结果在整个合并过程中的权重;而当前后两次信噪比有一定差别时,加权合并结果更多的体现信噪比好的那次传输,且不凸显合并有增益。这样调整每次合并结果的权重,可在整个重传合并进程中,突出信噪比好的传输带来的增益。