[发明专利]基于预测的混和自动重传请求算法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传输技术领域，尤其是一种基于预测的混和自动重传请求算法。

背景技术

无线传输中差错控制的方式分为三类：前向纠错(FEC,ForwardErrorCorrection)、检错重传(ARQ,AutomaticRepeatreQuest)、混合自动重传请求(HARQ,HybridAutomaticRepeatRequest)。前向纠错(FEC)方式是发送端编码器通过加入冗余信息的方式将所发信息编码成纠错码，在接收端，若译码器有能力纠正接收到错误信息，则译码器自动对接收到的信息进行纠正。前向纠错无需将译码结果反馈给发送端，传输延迟小，但由于接收端无法完全纠正错误时不能反馈，所以其传输可靠性得不到保障，且由于纠错码冗余量恒定，无法适应时刻变化的信道。检错重传(ARQ)是发送端编码器将信息编码成可检错的码，根据接收的信息是否有错误向发送端发送反馈信号。若反馈否定信号，则将该信息重新发送；反之，则发送下一组信息。检错重传方式发送的检错码只需少许多余码元就可以使信息可靠传输，并且能够适应变化的信道，但由于反馈信道的存在，其传输延迟有所增大。混合自动重传请求算法(HARQ)是FEC和ARQ的结合，信息块经过无线信道到达接收端后，如果信息块的错误数量在纠错码纠错范围内，则接收端译码器对其进行纠错；如果纠错码的纠错能力不足以纠正信息块中的错误，则通过反馈信号请求发送端重传此信息块。HARQ结合了ARQ和FEC的优点，在一定程度上减少了时延，提高了带宽利用率。但由于无线信道不稳定，随时都有可能变化，产生突发错误，HARQ首次传输采用固定码率，在重传过程中调节码率，增强纠错能力，自适应能力略有不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对抗无线信道中的干扰问题从而提高无线传输系统传输可靠性的基于预测的混和自动重传请求算法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：该基于预测的混和自动重传请求算法，包括以下步骤：

A、建立HMM模型，所述HMM模型由集合λ＝{A,B,π}确定；

B、根据初始样本初始化HMM模型的参数A,B,π；

C、通过Viterbi算法根据已知观测序列O＝{O₁,O₂,...,O_T}计算出隐含状态序列Q＝{q₁,q₂,...,q_T}；

D、根据如下公式计算得到下一个隐含状态q_T+1，所述计算公式为其中，表示从隐含状态q_T转移到隐含状态j的概率；

E、根据如下公式计算得到隐含状态q_T+1所对应的观测符号O_T+1，所述计算公式为其中，表示隐含状态为q_T+1时产生观测状态为k的概率；

F、当前时刻为第t秒，计算第t+1秒RS编码所需的监督元数量u_t+1，确定编码方案，如果u_t+1超过设定的最大监督元数量，则以最大监督元数量作为编码方案；如果u_t+1低于设定的最小监督元数量，则以最小监督元数量作为编码方案；所述第t+1秒RS编码所需的监督元数量u_t+1＝Int(u_t×d_t,t+1)+1，u_t为t秒时RS码监督元数量；

G、判断译码是否成功，如果不成功且传输次数已达到设定的最大传输次数则放弃传输；如果不成功且传输次数小于最大传输次数，则增加监督元数量后再次传输；如果监督元数量高于上限或低于下限，则以最大监督元数或最小监督元数为编码方案；

H、经过一段时间τ，得到新的观测样本，然后根据新的观测样本利用Baum-Welch算法重新估计HMM参数A,B,π，重复步骤C至步骤H。

进一步的是，利用Baum-Welch算法重新估计HMM参数A,B,π的具体方法如下：

S1、通过观测样本得到该观测样本初始时刻隐含状态S_i的概率分布π＝{p{q₁＝S_i}}，1≤i≤6；