[发明专利]基于QAM调制的混合自动重传方法和发送方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于QAM调制的混合自动重传方法和发送方法及系统。

背景技术

混合自动重传(Hybrid Automatic Retransmission Request，简称为HARQ)是自动重传(Automatic Retransmission Request，简称为ARQ)和前向纠错编码(Forward Error Correction，简称为FEC)联合使用的技术。HARQ在发送的每个数据包中含有纠错和检错的校验比特。如果接收数据包中的出错比特数目在纠错能力之内，则错误被自行纠正；当差错严重，已超出FEC的纠错能力时，则通知发端重发。利用HARQ技术，将自动请求重传与前向纠错编码相结合，可获得额外的SNR增益，并且接收方通过将重传的数据和先前接收到的数据在解码之前进行合并产生时间分集效应以及编码增益，从而提高系统的性能。

图1说明了采用HARQ的数据传输过程。该传输过程为：发送端发送数据；接收端接收到数据后，进行检测，如果检测到错误而无法正确解码，则反馈否定确认(Negative Acknowledgment，NACK)到发送端；发送端接收到NACK反馈后，进行数据重发，直到接收端接收正确，或者达到最大发送次数；接收端反馈。

在HARQ技术中，星座重排(constellation rearrangement)技术是一种提高正交幅度调制(QAM，Quadrature Amplitude Modulation)HARQ合并性能的方法。QAM调制是幅度调制和相位调制的组合，QAM调制的原理如下：对于给定的系统，所需要的符号数为2ⁿ，这里n是每个符号解调得到的信息比特数。对于16-QAM，n＝4，因此有16个符号，每个符号解调得到4bit：0000，0001，0010等。对于64-QAM，n＝6，因此有64个符号，每个符号解调得到6bit：000000，000001，000010等。以上就是QAM调制的基本原理。经过信道编码的二进制信息比特进入QAM调制器，信号被分为两路，一路给同相分量I，另一路给正交分量Q，每一路一次给3比特的数据，这两路分别确定符号的实部和虚部，这3比特的二进制数一共有8种不同的状态，分别对应8种不同的电平幅度，这样I有8个不同幅度的电平，Q有8个不同幅度的电平，而且I和Q两路信号正交。这样任意一个I和任意一个Q组合都会在极坐标图(星座图)上映射一个相应的星座点，由于星座点根据其极坐标的不同代表不同的符号，这样每个星座点代表由6个信息比特的数据组成的一个映射，I和Q一共有8×8共64种组合状态。

在基于QAM调制的HARQ技术中，在发射端，通过改变首次传输和重传的星座映射图，即信息比特到星座点的映射方式，从而使得信息比特在星座图上不同置信位置的映射平均化。星座重排HARQ的流程如图2所示。发送端在重新发送数据时，采用一种新的星座映射方法，避免比特信息在同一个星座点上重传，可以避免某个符号多次出错的情况，获得分集增益。

如图2所示的HARQ合并方法，该方法包括步骤：在发射端，经过信道编码的二进制信息比特进入QAM调制器，QAM调制器对首次传输的信息比特采用星座映射方式1进行调制，将首次传输的信息比特映射为符号s1并发送，接收端对接收到的信号r1进行解调得到信号d1(比特流形式)；并对信号d1进行缓存；发送端在重传时，QAM调制器对重传的信息比特采用星座映射方式2进行调制，将重传的信息比特映射为符号s2并发送。相应的，接收端接收到信号r2并对其进行解调得到信号d2(比特流形式)。接收端对信号1和信号2进行合并之后进行译码得到需要的信息比特。传统的星座重排，发送端通过2次不同的星座映射后进行发送，接收端在解调之后译码之前进行软比特信息合并，属于比特级合并。传统的星座重排，只考虑到充分平均每个比特的置信度，即平均每个比特的星座位置，而没有将重传和首传联合起来进行解调，因此不能改变星座点之间的距离，以及比特0和比特1之间的距离，从根本上不能提高解调的性能。

发明内容

本发明针对传统的星座重排方法存在的不能增加星座点间距离，没有将重传和首传联合起来进行解调，进而不能重复获得HARQ合并增益，提出基于QAM调制的混合自动重传方法及接收方法及。

本发明提供一种基于QAM调制的混合自动重传发送方法，在发送端，

按预设的第一信息比特与星座点的映射关系，将首传的信息比特映射为符号s1并发送；