[发明专利]空间多路复用MIMO系统中的HARQ

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统，更具体而言涉及在使用误差控制的重传的空间多路复用无线通信系统中发信号通知（signaling）调度信息。

背景技术

在过去的几十年，已开发了各种有线及无线通信系统。尤其是，无线通信系统已从所谓第二代（2G）系统演进到目前正在开发的第三代（3G）系统。第三代合作伙伴计划（3GPP）开发了某些3G系统的规范；与其相关的信息可在因特网www.3gpp.org上找到。

先进无线系统的继续发展已产生了实现甚至更高数据传输速率的技术。为此，最近开发了所谓高速下行链路分组接入（HSDPA）技术。HSDPA通过共享下行链路以高峰值数据率向多个移动终端交付数据，并向3G网络提供支持更高数据传输速率的平滑演进路线。

HSDPA通过定义新下行链路传输信道——以与其它W-CDMA信道显著不同的方式工作的高速下行链路共享信道（HS-DSCH）来实现增加的数据传输速率。尤其是，HS-DSCH下行链路信道在用户之间共享，且根据与用户特定信道有关的调度来充分利用可用无线资源。在独立上行链路控制信道之上，各个用户装置定期传送（例如，每秒500次）下行链路信号质量的指示。宽带CDMA基站（节点B：Node B）对从所有用户装置接收到的信道质量信息进行分析，以便确定哪些用户将在各2毫秒帧上发送数据，并对各用户确定在该帧上要发送多少数据。除了这种逐帧快速分组调度外，还通过使用自适应调制及编码（AMC）技术，可向报告高下行链路信号质量的用户发送更多数据。因此，更有效地使用有限无线资源。

为了支持新定义的HS-DSCH信道，还引入三种新物理信道。第一种是高速共享控制信道（HS-SCCH），其用于向用户装置传送调度信息。实际上，这种调度信息对要在2两个时隙后在HS-DSCH信道上发送的数据进行描述。第二种是上行链路高速专用物理控制信道（HS-DPCCH），其携带移动终端所传送的确认信息以及该用户装置的当前信道质量指示符（CQI）数据。CQI数据供节点B在其快速分组调度算法中、即在计算在下一传输间隔期间要发送多少数据到移动终端时使用。最后一种是新定义的下行链路物理信道，其为高速物理专用共享信道（HS-PDSCH），是携带HS-DSCH传输信道的用户数据的物理信道。

除了上文所述的快速分组调度及自适应调制及编码技术以外，HSDPA还将快速重传用于误差控制。尤其是，HSDPA利用称为混合自动重复请求或HARQ的误差控制方法。HARQ使用“增量冗余”的原理，其中重传相对于初始传输包含用户数据的不同编码。在接收到受损分组时，用户装置将其保存，发送“NACK”消息以便触发分组的重传，并将保存的分组与后续重传进行组合以便尽可能快速并有效地阐明无误差分组。即使重传的分组本身受损，通常来自两个或两个以上受损传输的信息的组合可得出初始传输分组的无误差版本。

实际上，HARQ是自动重复请求（ARQ）误差控制的变型，其对于数据传输是众所周知的误差控制方法，接收机用该方法检测消息中的传输误差并自动请求来自发射机的重传。HARQ尤其在无线信道上以增加的实现复杂度代价给出比普通ARQ更好的性能。

HARQ的最简单版本——类型I HARQ通过在传输之前用纠错码（例如Reed-Solomen码或Turbo码）对数据块外加误差检测信息、例如循环冗余检验CRC进行编码，将前向纠错（FEC）与ARQ结合。在接收到编码数据块时，接收机首先对纠错码进行解码。如果信道质量足够好，则所有传输误差将是可纠正的，且接收机可获得正确数据块。如果信道质量差且不能纠正所有传输误差，则接收机将使用纠错码检测这种情况。在这种情况中，与ARQ类似，丢弃所接收编码数据块，并由接收机请求重传。

在更先进的方法中，将没有正确接收的编码数据块存储在接收机而不是将其丢弃，且在接收到重传的编码数据块时将来自这两种编码数据块的信息进行组合。在对传输或重传的块进行相同编码时，可使用所谓的追逐式组合（Chase combining）以利用时间分集。为了进一步改善性能，还提议了增量冗余HARQ。在这种方案中，对给定块的重传进行与初始传输不同的编码，因此在组合之后给出更好性能，因为在两个或两个以上传输上对该块进行有效编码。尤其是，HSDPA利用增量冗余HARQ，其中数据块首先用打孔的Turbo码进行编码。在各重传期间，对编码块进行不同打孔，使得每次发送不同编码位。