[发明专利]用于自动重复请求操作的方法、收发器设备和计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于自动重复请求操作的方法、收发器设备和计算机程序。

背景技术

在许多通信系统中，为数据传送采用了称为自动重复请求(ARQ)的错误控制方法。ARQ使用提供回到传送实体的确认(ACK)信号和否定确认(NAK)信号来实现可靠的数据传送。ACK是接收器发送到传送器以指示它正确收到诸如数据帧或分组等传输块的消息。NAK是收到的传输块包含一个或多个错误的消息。如果发送方接收到NAK，或可能在超时前未收到ACK，则它通常重传该传送，直到它收到ACK或超过预定的重传次数。

ARQ协议的类型包括停止并等待ARQ、回退N ARQ和选择性重传ARQ。这些协议驻留在OSI模型的数据链路层或传输层。ARQ的一种变型是混合ARQ(HARQ)，它具有更佳的性能，特别是在无线信道上，代价是实现复杂性增大。

在传送实体准备新传输块以便传送到接收实体时，它通常先将它编码。编码意味着对此处称为系统比特的传输块的原比特添加另外的奇偶校验比特。奇偶校验比特不是接收实体将数据解码绝对必需的，但有助于解码。附加的奇偶校验比特的数量取决于所选编码速率，但通常不超过原传输块的比特数量的两倍。在传送实体初次传送传输块时，它例如能够发送系统比特及可能的一些奇偶校验比特。如果接收实体不能将传送正确解码，则它将通过NAK做出响应，并且传送实体随后能重新发送数据，但此次可发送更多奇偶校验比特。传输块的此类重传称为增量冗余。在可能的另外重传中，传送实体保持传送另外的奇偶校验比特，并且在可能用完奇偶校验比特后，它通过重新发送系统比特而再次完全开始。此类重传称为软合并(Chase combining)。传输块的不同重传称为不同冗余版本(RV)，RV 0表示第一次传送。传送实体可向接收实体指示哪个RV被发送。

在接收实体中，在收到来自传送实体的数据时，收到的比特通常由于受到噪声干扰而不是理想的0或1。接收实体将接收信号转换为软比特。软比特是指示接收比特与0或1接近程度的更详细的信息段。如果要求传输块的重传，则到目前为止的软比特存储在接收实体的软比特缓冲器中。在重传到达时，新确定的软比特通常在缓冲器中附加到旧的软比特，或者与旧的软比特组合以形成传送比特的更可靠估计。软比特缓冲器的一个重要方面因此是其大小，并且具体而言是可用于每个ARQ过程的以软比特的单位表示的存储区。实际上，由于不同ARQ过程可同时处理不同传输块，因此，它们在软比特缓冲器中需要单独的存储区。如果可存在的最大数量的ARQ过程未同时容纳于软比特缓冲器中，则这实际上导致软比特缓冲器的统计复用，因为不能为每个ARQ过程静态指派特定的单独存储区。相反，存储空间必须指派到当前接收数据、解码数据或等待重传的那些ARQ过程。通过此解决方案，只要等待重传的ARQ过程的数量不太大，（重新）传送便将像平常一样工作。然而，可能发生的情况是在某个ARQ过程要接收新传输块时，软比特缓冲器由于被等待重传或当前正在解码数据的其它ARQ过程完全使用，因而其中没有可用的空间。因此，当前接收ARQ过程不能接收或存储任何数据。此类事件称为ARQ阻塞。对于一些接收器架构，新传输块除非不能被解码并因此必须等待重传，否则，它不要求任何软比特缓冲器空间。如此发生且传输块的软比特不能容纳于软比特缓冲器中的事件在此处也称为ARQ阻塞。此类事件也称为ARQ阻塞。实际上，能够做出以下通用定义：ARQ阻塞是指ARQ过程需要在接收实体的软比特缓冲器中存储软比特时缓冲器中没有足够可用空间存储所有这些比特的事件。

如上所述，在接收实体接收传输块时，它应根据解码是否成功而通过ACK或NAK做出响应。对于发信号通知ARQ阻塞发生，接收实体能通过NAK做出响应，从它不能将传输块解码的方面而言，这是正确的。然而，带有NAK的响应造成了其它问题。实际上，由于传送实体随后将认为接收实体至少部分收到传输块，因此，它将可能通过传输块的随后冗余版本重传该传送。此类冗余版本对于接收实体在它尚未能存储第一次传送时进行解码是没有帮助的。实际上，如果没有传输块的第一版本的系统比特，任何奇偶校验比特是无用的。在该情况下，在传送实体从增量冗余切换到软合并并且重新发送系统比特前，接收实体将因此不能解码传输块。同时，接收实体将生成更多NAK，并且无用的重传将恶化传送性能。因此，期望改进ARQ操作。

发明内容

因此，期望改进ARQ操作，具体而言是减轻在ARQ阻塞时发生的问题。本发明所依据的理解是通信系统通常不具有为ARQ阻塞指派的信令或控制信道，但是其它固有信号或信号类型可用于该目的。