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CN100393021C - 使用信号星座重排的混合自动请求重发的方法和装置 - Google Patents

使用信号星座重排的混合自动请求重发的方法和装置 Download PDF

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CN100393021C
CN100393021C CNB018083862A CN01808386A CN100393021C CN 100393021 C CN100393021 C CN 100393021C CN B018083862 A CNB018083862 A CN B018083862A CN 01808386 A CN01808386 A CN 01808386A CN 100393021 C CN100393021 C CN 100393021C
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菲利普·M·施米特
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

一种在通信系统中的混合ARQ重发方法，其中在发送之前，对于数据包使用前馈纠错(FEC)技术进行编码，基于自动重发请求发送该数据包，并且随后基于码元至码元或位至位将该数据包与先前所接收的出错的数据包进行软组合。通过使用预定的第一信号星座对于所述的出错的数据包的码元进行调制。通过至少使用预定的第二信号星座对于重发的数据包的码元进行调制。每个码元位带有平均位可靠性，该平均位可靠性由相对于预定信号星座的所有的码元的单独的位可靠性定义。根据本发明，选择预定的第一和至少第二信号星座，以使对于全部发送的各个位的组合的平均位可靠性进行平均化。

Description

使用信号星座重排的混合自动请求重发的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信系统中的混合自动请求重发的方法，特别涉及一种具有改进的差错校正特性的混合ARQ重发方法。
背景技术
在具有不可靠且时变的信道条件的通信系统中所使用的通常方法是：基于自动请求重发(ARQ)方式结合前馈纠错(FEC)技术，称为混合自动请求重发(HARQ)的方法。假如通常使用的循环冗余校验(CRC)检测到差错，则该通信系统的接收器请求发送器重发错误地接收到的数据包。
在S.Kallel发表于IEEE Transactions onCommunications，Vol.38，no.8，August 1990的对于具有码组合的混合ARQ方式类型II的分析和S.Kallel、R.Link、S.Bakhtiyari发表于IEEETransactions on Vehicular Technology，Vol.48，no.3，May 1999的存储器ARQ方式的总吞吐量性能中定义了三种不同类型的ARQ方式：
■类型I：丢弃所接收的差错的包，并分别重发同一个包的新拷贝以及对于该拷贝解码。没有对于较早和较晚所接收到的该包的版本进行组合。
■类型II：不丢弃所接收的差错的包，但是将该包与由发射机提供的一些增长的冗余位相组合，以用于随后的解码。重发的包有时具有较高的码率，并且在接受器处与存储的值相组合。这意味着在每次重发中仅增加较少的冗余。
■类型III：除了每个重发的包现在可自解码的限制以外，与类型II相同。这意味着：在不与先前的包组合的条件下，被发送的包是可解码的。假如一些包被损坏至几乎没有信息可再次使用的程度，上述的方式是有用的。
因为类型II和III能够重复使用来自先前所接收的出差错的包的信息，所以类型II和III相对于类型I明显地更加智能化并且显示性能的改善。基本上存在三种重复使用先前所发送的包的冗余的方式：
■软-组合
■码-组合
■软-和码-组合的组合
软-组合
在使用软-组合的情况下，重发包携带与先前所接收的码元相同的码元。在这种情况下，通过码元至码元或位至位将多个所接收的包混合，基于例如由D.Chase提出的发表于IEEE Trans.Commun.，Vol.COM-33，pp.385-393，May1985中的文献Code combining：A maximum-likelihood decoding approachfor combining an arbitrary number of noisy packets，或者由B.A.Harvey和S.Wicher提出的发表于IEEE Transactions onCommunications，Vol.42，No.2/3/4，April 1994中的文献Packet CombiningSystems based on the Viterbi Decoder。通过将来自所有所接收的包的该软决策值组合，随着所接收的包的数目和功率发送位的可靠性将线性地增加。从解码器的角度来看，在全部发送期间将采用相同的FEC方式(在固定码率的条件下)。因此，因为解码器仅看见经组合的软决策值，所以解码器不需要知道已经进行了多少次的重发。在这种方式下，所有发送的包将带有相同数目的码元。
码-组合
码-组合将所接收的包链接，以生成新的码字(由于发送数目的增加，所以码率降低)。这样，解码器必须知道在每次重发瞬间的FEC方式。因为可改变重发的包的长度以适应信道情况，所以就软组合而言码组合提供较高的可靠性。然而，就软组合而言这需要发送更多的信令数据。
软-和码-组合的组合
在重发的包带有与先前所发射的码元相同的码元以及带有与先前所发射的码元不相同的码元的情况下，通过使用如标题为“软-组合”的部分所说明的软组合对于相同的码元进行组合，同时通过使用码-组合对于剩余的码元进行组合。这里，对于信令的要求与码-组合相同。
如由M.P.Schmitt提出的发表于Electronics LettersVol.34，No.18，September 1998中的文献Hybrid ARQ Scheme employing TCMand Packet Combining所示，通过对于用于重发的码元星座进行重排，可提高对于Trellis Coded Modulation(TCM)的HARQ性能。因为基于码元已进行重排，所以在重发期间将在所映射的码元之间的欧几里得(Euclidean)距离加大将导致性能的改善。
考虑高位调制(high-order modulation)方式(具有带有多于两位的调制码元)，该组合方法所使用的软组合有主要的缺点：在整个重发期间在软-组合码元中的位可靠性是固定的，在接收到进一步的发送之后，可靠性低的位的可靠性仍旧低，该位来自先前所接收的发送，并且相似的是，在接收到进一步的发送之后，可靠性高的位的可靠性仍旧高，该位来自先前所接收的发送。
变化的位可靠性来自于二维信号星座映射的限制，其中在假定所有的信号同样地发送的条件下，具有每个码元多于两位的调制方式对于所有的位不具有相同的平均可靠性。因此，该名词平均可靠性的意思是在相对于信号星座的所有码元一个特定的位的可靠性。
根据图1所示的经格雷码编码的信号星座，该信号星座具有给定的位-映射次序i1q1i2q2，通过对于16QAM调制方式采用信号星座，在包的第一次发送中，在平均可靠性上映射到码元上的位彼此不同。更具体地说，位i1和q1具有高的可靠性，原因是将这些位映射到信号星座图的半个空间，其结果是该位的可靠性不依赖于该位是发送1还是发送0的事实。
相反，位i2和q2具有低的可靠性，原因是它们的可靠性依赖发送1还是发送0的事实。例如，对于位i2，将1映射到外侧列，而将0映射到内侧列。同样，对于位q2，将1映射到外侧行，而将0映射到内侧行。
对于第二次和进一步的每一次重发，位可靠性将彼此保持不变，上述情况由在第一次发送中所使用的信号星座确定，即，在任何次的重发之后，位i1和q1始终较i2和q2具有高的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改进的差错校正特性的混合ARQ重发方法。
为了实现本发明的上述目的，提供一种在通信系统中的混合ARQ重发方法，其中在发送之前，对于数据包使用前馈纠错FEC技术进行编码，基于自动重发请求发送该数据包，并且随后基于码元至码元或位至位将该数据包与先前所接收的出错的数据包进行软组合，通过使用预定的第一信号星座对于所述的出错的数据包的码元进行调制，并且通过至少使用预定的第二信号星座对于重发的数据包的码元进行调制，每个码元位带有平均位可靠性，该平均位可靠性由相对于预定信号星座的所有的码元的单独的位可靠性定义，其特征在于：选择对于该数据包的预定的第一和至少第二信号星座，以使对于全部发送的各个位经组合的平均位可靠性进行平均化。
为了实现本发明的上述目的，还提供一种在通信系统中的用于执行上述方法的接收器，该接收器包括：差错检测器，检查所接收的数据包是否是错误的，并且如果所接收的数据包是错误的，则发出自动重发请求以启动重发；暂时缓冲器，存储所接收的错误的数据包；组合单元，通过发送信道接收数据包，选择对于所接收的数据包的预定的第一和至少第二信号星座模式，对该数据包的码元进行解调，并且将出错的数据包与重发的数据包进行软组合；和FEC解码器，使用FEC技术对经过组合的数据包进行解码。
为了实现本发明的上述目的，还提供一种在通信系统中的用于执行上述方法的发送器，该发送器包括：表装置，存储第一和至少第二信号星座模式；FEC编码器，从数据源接收数据包，并且使用FEC技术对所接收的数据包进行编码；和映射单元，选择对于经过编码的数据包的预定的第一和至少第二信号星座模式，对该数据包的码元进行调制，以使对于全部发送的各个位经组合的平均位可靠性进行平均化，并且发送经过调制的码元。
服从本发明的方法是基于这样的认识：为了改善解码器的性能，在每次接收发送的包之后，具有相同的或者近似相同的平均位可靠性是有益的。于是，本发明的思想是通过使平均位可靠性达到平均化，在重发期间改变位可靠性。这通过选择用于发送的预定的第一和至少第二信号星座而达到，以使得全部发送的各个位的经组合的平均位可靠性接近相同。
这样，信号星座重排导致变化了的位映射，其中由于星座点的移动，从重发到重发在调制码元之间的欧几里得距离将改变。结果，可在期望的方式下控制平均位可靠性，并且可对于该平均位可靠性平均化以提高在接受器处的FEC解码器的功能。
附图说明
为了更加深入地理解本发明，下面将通过参照附图对于优选实施例进行说明。
图1示出了一个范例信号星座，用于说明使用经格雷码编码的位码元的16QAM调制方式，
图2示出了四个信号星座的范例，该信号星座用于使用经格雷码编码的位码元的16QAM调制方式，
图3示出了一个范例信号星座，该信号星座用于64-QAM经格雷码编码的位码元，
图4示出了六个范例信号星座，该信号星座用于64-QAM经格雷码编码的位码元，
图5是通信系统的范例实施例，其中采用本发明的方法，和
图6解释图5所示的映射的细节。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，在下面将对数-似然-率(Log-Likelihood_Ratio(LLR))作为位可靠性的量度。首先，将示出对于位LLR的直接的计算，该位LLR在用于单个发送的被映射的码元中。其次，将LLR计算扩展到多个发送事件中。
单个发送
在已经在一信道上发送码元Sn的限制下，该信道具有外加的白高斯噪声(AWGN)和同样地相似的码元，生成第i位bn i的平均LLR。
LLR b n i | r n ( r n ) = log [ Σ ( m | b m i = b n i ) e E S N 0 · d n , m 2 ] - log [ Σ ( m | b m i ≠ b n i ) e E S N 0 · d n , m 2 ] - - - ( 1 )
其中rn＝sn表示在已经在一信道上发送码元Sn的限制下(AWGN的情况)，所接收的码元的平均，dn，m 2表示在所接收的码元rn和码元sm之间的欧几里得距离，并且Es/No表示观测的信噪比。
从方程(1)可看出LLR依赖信噪比Es/No和在信号星座点之间的欧几里得距离dn，m。
多发送
考虑多发送，在已经在独立的AWGN信道上发送码元Sn (j)和同样地相似的码元的限制下，在第k次发送第i位bn i之后，生成平均LLR
LLR b n i | ∩ j = 1 k r n ( j ) ( r n ( 1 ) , r n ( 2 ) , . . . , r n ( k ) ) = log [ Σ ( m | b m i = b n i ) e - Σ j = 1 k ( E S N 0 ) ( j ) · ( d n , m 2 ) 2 ] - log [ Σ ( m | b m i ≠ b n i ) e - Σ j = 1 k ( E S N 0 ) ( j ) · ( d n , m ( j ) ) 2 ] , - - - ( 2 )
其中j表示第j次发送(第(j-1)次重发)。与单个发送发送类似，平均LLR依赖信噪比Es/No和在每次发送的时间时的欧几里得距离。
假如没有进行星座重排，则欧几里得距离dn，m (j)＝dn，m (l)对于全部发送保持不变，并且因此，按照在每次发送时间所观测的信噪比和来自第一次发送的信号星座点确在K重发之后的定位可靠性(LLR)。对于较高级的调制方式(每个码元大于2位)，上述情况导致对于位的变化的平均LLR，该位同样导致不同的平均可靠性。平均可靠性的差异在整个发送期间存在，并导致解码器性能的降低。
16-QAM策略
下面，将16QAM系统的情况作为范例考虑，这导致2个高可靠和2个低可靠位，其中对于低可靠位，可靠性依赖于发送的是1还是0(见图1)。因此，全部存在三级可靠性。
1级(高可靠性，2位)：对于i-位和对于q-位，将对于1(0)的位映射划分到正(负)的实半空间和虚半空间。这里，是否1被映射到正或负半空间是没有区别的。
2级(低可靠性，2位)：对于i-位或对于q-位，将1(0)映射到内侧(外侧)列或内侧(外侧)行。因为对于依赖于映射到内侧(外侧)列和行，LLR是不同的，所以将2级进一步划分：
2a级：分别将in和qn映射到内侧列和内侧行。
2b级：将2a级映射反转：分别将in和qn映射到外侧列和外侧行。
为了保证在发送期间对于所有的位进行最优平均处理，通过根据下面部分所给出的算法改变信号星座，必须改变可靠性的级。
必须考虑：在初始发送之前，位-映射的次序是开放的(open)，但是在重发的过程中必须保持，例如：对于初始发送的位-映射：i1q1i2q2位-映射全部重发：i1q1i2q2。
对于实际的系统实现，有多种可能的信号星座使在整个的重发期间完成平均处理。图2示出可能星座的例子。表1给出根据图2的作为结果的位可靠性。
  星座   位i<sub>1</sub>   位q<sub>1</sub>   位i<sub>2</sub>   位q<sub>2</sub>
  1   高可靠性(1级)   高可靠性(1级)   低可靠性(2b级)   低可靠性(2b级)
  2   低可靠性(2a级)   低可靠性(2a级)   高可靠性(1级)   高可靠性(1级)
  3   低可靠性(2b级)   低可靠性(2b级)   高可靠性(1级)   高可靠性(1级)
4 高可靠性(1级) 高可靠性(1级) 低可靠性(2a级) 低可靠性(2a级)
表1.根据图2所示的信号星座的16QAM的位可靠性
此外，表2提供一些关于如何对于发送1至4进行组合的例子(采用4种不同的映射)。
  发送号   方式1(带有星座)   方式2(带有星座)   方式3(带有星座)   方式4(带有星座)
  1   1   1   1   1
  2   2   2   3   3
  3   3   4   2   4
  4   4   3   4   2
表2.关于对于16-QAM的星座重排策略的例子(采用4种映射)，该例子带有根据图2的信号星座和根据表1的位可靠性。
给出两种算法，该算法整体上说明了采用2或4个的映射方式。采用2个映射的方法导致较小的系统复杂度，然而相对于采用4个映射的方法有一些性能下降。对于i-和q-位的映射可独立进行，因此，下面仅对于i-位映射进行说明。对于q-位的映射的算法以相似的方式工作。
16-QAM算法
A.采用2个映射
步骤1(发送1)
对于i1选择1级
Figure C0180838600101
对于i2的2级-自由选择2a或2b
经定义的映射1
步骤2(发送2)
对于i2选择1级
Figure C0180838600111
对于i1的2级-自由选择2a或2b
Figure C0180838600112
经定义的映射2
步骤3
选项：
(a)进入步骤1，并在映射1和2之间交替进行
(b)使用映射2并继续使用两次映射1、两次映射2，和...
B.采用4个映射
步骤1(发送1)
对于i1选择1级
Figure C0180838600113
对于i2的2级-自由选择2a或2b
经定义的映射1
步骤2(发送2)
对于i2选择1级
Figure C0180838600115
对于i1的2级-自由选择2a或2b
Figure C0180838600116
经定义的映射2
步骤3(发送3)
选项：
(a)对于i1选择1级
Figure C0180838600117
对于i2的2级具有下面的选择
(a1)假如在发送1中采用2a，则采用2b
(a2)假如在发送1中采用2b，则采用2a
(b)对于i2选择1级
Figure C0180838600118
对于i1的2级具有下面的选择
(b1)假如在发送2中采用2a，则采用2b
(b2)假如在发送2中采用2b，则采用2a
Figure C0180838600119
经定义的映射3
步骤4(发送4)
假如在步骤3中的选项(a)
对于i2选择1级
Figure C01808386001110
对于i1的2级具有下面的选择
(a1)假如在发送2中采用2a，则采用2b
(a2)假如在发送2中采用2b，则采用2a
假如在步骤3中的选项(b)
对于i1选择1级
Figure C01808386001111
对于i2的2级具有下面的选择
(a1)假如在发送1中采用2a，则采用2b
(a2)假如在发送1中采用2b，则采用2a
Figure C0180838600121
经定义的映射4
步骤5(发送5，9，13...)
从4个经定义的映射中选择一个
步骤6(发送6，10，14...)
从4个经定义的映射中选择一个，除了
(a)采用步骤5(前一次发送)中所使用的映射
(b)与前一次发送相同，该映射为相同的位提供1级可靠性
步骤7(发送7，11，15...)
从在最后两次发送中没有使用的2个映射中选择一个
步骤8(发送8，12，16...)
从在最后三次发送中没有使用映射中选择
步骤9
进入步骤5
64-QAM策略
在64-QAM系统中，存在2个高可靠性、2个中可靠性和2个低可靠性位，其中对于中可靠性和低可靠性位其可靠性依赖于发送1或0(见图3)。因此，整体上存在5级可靠性。
1级(高可靠性，2位)：对于i-位和对于q-位，将对于1(0)的位映射划分到正(负)的实半空间和虚半空间。这里，是否1被映射到正或负半空间是没有区别的。
2级(中可靠性，2位)：对于i-位，将1(0)映射到4个内侧和2X2外侧列，或对于q-位，将1(0)映射到4个内侧和2X2外侧行。因为对于依赖于映射到内侧或外侧列/行，LLR是不同的，所以将2级进一步划分：
2a级：分别将in和qn映射到4个内侧列和4个内侧行。
2b级：将2a级映射反转：分别将in和qn映射到外侧列和外侧行。
3级(低可靠性，2位)：对于i-位，将1(0)映射到列1-4-5-8/2-3-6-7，或对于q-位，将1(0)映射到行1-4-5-8/2-3-6-7。因为对于依赖于映射到列/行1-4-5-8/2-3-6-7，LLR是不同的，所以将3级进一步划分：
3a级：分别将in和qn映射到列2-3-6-7或行2-3-6-7
3b级：将2a级映射反转：分别将in和qn映射到列1-4-5-8或行1-4-5-8
为了保证在发送期间对于所有的位进行最优平均处理，通过根据下面部分所给出的算法改变信号星座，必须改变可靠性的级。
必须考虑：在初始发送之前，位-映射的次序是开放的(open)，但是在重发的过程中必须保持，例如：对于初始发送的位-映射：i1q1i2q2i3q3位-映射全部重发：i1q1i2q2i3q3。
与16-QAM相似对于实际的系统实现，有多种可能的信号星座使在整个的重发期间完成平均处理。图4示出可能星座的例子。表3给出根据图4的作为结果的位可靠性。
Figure C0180838600131
表3.根据图4所示的信号星座的64QAM的位可靠性
此外，表4提供一些关于如何对于发送1至6进行组合的例子(采用6种不同的映射)。
  发送号   方式1(带有星座)   方式2(带有星座)   方式3(带有星座)   方式4(带有星座)
  1   1   1   1   1
  2   2   3   5   3
  3   3   2   6   2
  4   4   4   4   6
  5   5   5   2   5
  6   6   6   3   4
表4.关于对于64-QAM的星座重排策略的例子(采用6种映射)，该例子带有根据图4的信号星座和根据表3的位可靠性。
给出两种算法，该算法整体上说明了采用3或6个的映射方式。采用3个映射的方法导致较小的系统复杂度，然而相对于采用6个映射的方法有一些性能下降。对于i-和q-位的映射可独立进行，因此，下面仅对于i-位映射进行说明。对于q-位的映射的算法以相似的方式工作。
64-QAM算法
A.采用3个映射
步骤1(发送1)
对于i1选择1级
对于i2选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600141
对于i3的3级-自由选择3a或3b
Figure C0180838600142
经定义的映射1
步骤2(发送2)
选项：
(a)对于i2选择1级
对于i3选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600143
对于i1的3级-自由选择3a或3b
(b)对于i3选择1级
对于i1选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600144
对于i2的3级-自由选择3a或3b
Figure C0180838600145
经定义的映射2
步骤3(发送3)
假如(a)在步骤2中
对于i3选择1级
对于i1选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600146
对于i2的3级-自由选择3a或3b
假如(b)在步骤2中
对于i2选择1级
对于i3选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600151
对于i1的3级-自由选择3a或3b
Figure C0180838600152
经定义的映射3
步骤4(发送4，7，10...)
从3个经定义的映射中选择一个
步骤5(发送5，8，11...)
从3个经定义的映射中选择一个，除了前一次发送中所使用的映射
步骤6(发送6，9，12...)
从3个经定义的映射中选择一个，除了在最后两次发送中所使用的映射
步骤7
进入步骤4
B.使用6个映射
步骤1(发送1)
对于i1选择1级
对于i2选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600153
对于i3的3级，自由选择3a或3b
Figure C0180838600154
经定义的映射1
步骤2(发送2)
选项：
(a)对于i2选择1级
对于i3选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600155
对于i1的3级-自由选择3a或3b
(b)对于i3选择1级
对于i1选择2级(自由选择2a或2b)
Figure C0180838600156
对于i2的3级-自由选择3a或3b
Figure C0180838600157
经定义的映射2
步骤3(发送3)
假如(a)在步骤2中
对于i3选择1级
对于i1选择2级(自由选择2a或2b)对于i2的3级-自由选择3a或3b
假如(b)在步骤2中
对于i2选择1级
对于i3选择2级(自由选择2a或2b)对于i1的3级-自由选择3a或3b
Figure C0180838600162
经定义的映射3
步骤4(发送4)
对于来自i1、i2或i3的一个位选择1级
按照下面的限制，对于两个剩余的位中的一个选择2级
(a1)假如在先前的发送之一中采用2a，则对于该位采用2b
(a2)假如在先前的发送之一中采用2b，则对于该位采用2a
按照下面的限制的对于剩余位选择3级
(b1)假如在先前的发送之一中采用3a，则对于该位采用3b
(b2)假如在先前的发送之一中采用3b，则对于该位采用3a
经定义的映射4
步骤5(发送5)
对于在步骤4中不具有1级的两个位中的一个选择1级
按照下面的限制，对于在步骤4中不具有2级的两个位中的一个选择2级
(a1)假如在先前的发送之一中采用2a，则对于该位采用2b
(a2)假如在先前的发送之一中采用2b，则对于该位采用2a
按照下面的限制的对于剩余位选择3级
(b1)假如在先前的发送之一中采用3a，则对于该位采用3b
(b2)假如在先前的发送之一中采用3b，则对于该位采用3a
Figure C0180838600164
经定义的映射5
步骤6(发送6)
对于在步骤4和步骤5中不具有1级的位选择1级
按照下面的限制，对于在步骤4和步骤5中不具有2级的位选择2级。
步骤将按照下面的限制。
(a1)假如在先前的发送之一中采用2a，则对于该位采用2b
(a2)假如在先前的发送之一中采用2b，则对于该位采用2a
按照下面的限制的对于剩余位选择3级
(b1)假如在先前的发送之一中采用3a，则对于该位采用3b
(b2)假如在先前的发送之一中采用3b，则对于该位采用3a
Figure C0180838600171
经定义的映射6
步骤7(发送7，13，19...)
从6个经定义的映射中选择一个
步骤8(发送8，14，20...)
从6个经定义的映射中选择一个，除了
(a)在步骤7中(前一次发送)所使用的映射
(b)与前一次发送相同，该映射为相同的位提供1级可靠性
步骤9(发送9，15，21...)
从6个经定义的映射中选择一个，为在最后两次发送中没有1级的位提供1级可靠性
步骤10(发送10，16，22...)
从在最后三次发送中没有使用的剩余的3个映射中选择一个
步骤11(发送11，17，23...)
从在最后四次发送中没有使用的剩余的2个映射中选择一个
步骤12(发送12，18，24...)
从在最后五次发送中没有使用的剩余的映射中选择
步骤13
进入步骤7
图5示出了通信系统的范例实施例，其中采用本发明的方法。更具体地说，该通信系统包括：通过信道30进行通信的发送器10和接收器20，该信道可以是有线的或无线的，即，无线接口。将数据包从数据源11提供给FEC编码器12，在该FEC编码器12处加入冗余位以纠正差错。随后将从FEC编码器12输出的n位提供给映射单元13，该映射单元作为调制器输出码元，根据存储在表15中的星座模式所应用的调制方式形成该码元。当在信道30上发送时，接收器20检查所接收的数据包，例如，通过循环冗余校验(CRC)以纠正差错。假如所接收的数据包是错误的，则将相同的数据包存储在暂时缓冲器22中，用于随后与重发的数据包进行软组合。
通过由差错检测器(没有示出)发出的自动重发请求启动重发过程，其结果是相同的包从发送器10发出。在组合单元21中，先前所接收的错误的数据包与重发的数据包进行软组合。组合单元21也作为解调器使用，并且存储在表15中的相同的信号星座模式用于对于码元的解调，该表在对于该码元调制的过程中使用过。
如图6所示，表15存储多个信号星座模式，根据预定的方式选用该信号星座模式以进行单独的(重)发送。该方式，即，用于调制/解调的信号星座模式的序列或者预先存储在发送器和接收器中，或者在使用前由发送器通过发信号的方式发到接收器上。
如上所述，本发明的方法根据预定的方式对于单独的(重)发送的信号星座模式进行重排，以使对于平均位可靠性进行平均化。因此，FEC解码器23的性能显著提高，这导致从解码器输出低的位出错率(BER)。

Claims (12)

1.一种在通信系统中的混合ARQ重发方法，其中在发送之前，对于数据包使用前馈纠错FEC技术进行编码，基于自动重发请求发送该数据包，并且随后基于码元至码元或位至位将该数据包与先前所接收的出错的数据包进行软组合，通过使用预定的第一信号星座对于所述的出错的数据包的码元进行调制，并且通过至少使用预定的第二信号星座对于重发的数据包的码元进行调制，每个码元位带有平均位可靠性，该平均位可靠性由相对于预定信号星座的所有的码元的单独的位可靠性定义，
其特征在于：
选择对于该数据包的预定的第一和至少第二信号星座，以使对于全部发送的各个位经组合的平均位可靠性进行平均化。
2.如权利要求1所述的重发方法，其中在至少两个经调制的码元之间各自的欧几里得距离是不同的，该码元分别属于第一和第二信号星座。
3.如权利要求1所述的重发方法，其中所采用的调制方式是正交幅度调制QAM，其中将多于两位映射到一个码元上。
4.如权利要求1所述的重发方法，其中该数据包的码元位是经格雷码编码。
5.如权利要求1所述的重发方法，其中所采用的调制方式是16 QAM，并且在调制期间，将平均位可靠性的两级中的一级指派给四个码元位中的每一个。
6.如权利要求5所述的重发方法，其中在采用第一信号星座调制期间，码元的两个位被指派为高平均位可靠性，并且码元的剩余的两个位被指派为低平均位可靠性，并且在采用第二信号星座调制期间，相反的平均位可靠性被指派给各自的码元位。
7.如权利要求1所述的重发方法，其中所采用的调制方式是64 QAM，并且在调制期间，将平均位可靠性的三级中的一级指派给六个码元位中的每一个。
8.如权利要求7所述的重发方法，其中在采用第一信号星座调制期间，码元的两个位被指派为高平均位可靠性，另外两个位被指派为中平均位可靠性，并且码元的剩余的两个位被指派为低平均位可靠性，并且第三信号星座反向平均位可靠性被指派给各自的码元位，以使相对于在全部发送中的位而言，平均位可靠性之和接近相等。
9.一种在通信系统中的接收器，用于执行根据权利要求1的方法，该接收器包括：
差错检测器，检查所接收的数据包是否是错误的，并且如果所接收的数据包是错误的，则发出自动重发请求以启动重发；
暂时缓冲器，存储所接收的错误的数据包；
组合单元，通过传输信道接收数据包，选择对于所接收的数据包的预定的第一和至少第二信号星座，对该数据包的码元进行解调，并且将出错的数据包与重发的数据包进行软组合；和
FEC解码器，使用FEC技术对经过组合的数据包进行解码。
10.如权利要求9所述的接收器，其中该接收器还包括用于在全部发送期间存储用于调制码元位的信号星座的序列的存储器。
11.一种在通信系统中的发送器，用于执行根据权利要求1的方法，该发送器包括：
表装置，存储第一和至少第二信号星座模式；
FEC编码器，从数据源接收数据包，并且使用FEC技术对所接收的数据包进行编码；和
映射单元，选择对于经过编码的数据包的预定的第一和至少第二信号星座模式，对该数据包的码元进行调制，以使对于全部发送的各个位的经组合的平均位可靠性进行平均化，并且发送经过调制的码元。
12.如权利要求11所述的发送器，其中该发送器还包括将对于全部发送的、用于调制码元位的信号星座的序列以发信号的形式通知接收器的装置。
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