154 增量冗余和间接链路自适应

文摘   2024-07-21 23:00   江苏  

HARQ软合并中的增量冗余(IR)的合并方案,要复杂一些

通常,增量冗余基于低码率编码,通过对编码器输出进行打孔生成不同的冗余版本。在第一次传输中,仅传输有限数量的编码位,有效地形成高码率编码。在重传中,传输附加的编码位。

通过逐步增加冗余,IR增量冗余能够在初次传输时减少带宽消耗,同时在需要时通过增加冗余来提高解码成功率。可以根据网络条件和解码成功率动态调整传输的冗余量。

例如,如图6.6所示。如果解码错误并随后请求重传,则传输附加位,形成码率为3/8的编码。第二次重传后,码率为1/4。超过两次重传的情况下,传输的编码位将被重复。

在重传过程中,每次重传的信号都会与之前的接收信号结合,从而增加累积的信号能量。这种累积效应提高了接收端的信噪比。

除了累积接收的信噪比增益外,每次重传还提供额外的编码增益,尤其在初始码率时,IR的增益更大。

编码增益是指通过使用错误控制编码(如前向纠错码)来提高通信系统性能的增益。编码增益通常通过增加冗余信息来实现,使得接收端可以更有效地检测和纠正错误。

而在初始码率时,Chase合并和IR的性能几乎相同,因为低初始码率已经提供了足够的冗余位。

不同传输尝试次数之间的功率差异,也会影响增量冗余和Chase合并的性能增益。如果重传时的功率显著高于初次传输,IR的优势会更加明显,因为更多的冗余信息在高功率下传输,会进一步增强接收端的纠错能力。

增量冗余中,第一次传输使用的编码,不仅在单独使用时应具有良好性能,而且在与第二次及随后的传输结合使用时,也应表现良好。这意味着每次重传的冗余版本,应该无缝地集成到已经接收的传输中,提高整体解码性能。

打孔是生成不同冗余版本的方法之一。打孔低码率母码是指从一个低码率的母码中通过去掉某些编码位来生成高码率码。打孔模式需要仔细设计,以确保所有高码率编码使用的码位也是任何低码率编码的一部分。

码率兼容卷积码rate-compatible convolutional codes,RCPC)是一种可以通过打孔,从低码率码生成高码率码的卷积码。它们设计成在所有码率下都有良好的性能,并且各码率之间兼容,适合于增量冗余的应用。

假设接收机接收到了所有先前传输的冗余版本,这意味着每个重传的冗余版本都对解码有贡献。如果所有冗余版本提供相同量的数据包信息,重传顺序不重要。但是对于某些码结构,如Turbo码,系统位比奇偶位更重要,因此重传的策略需要有所不同。

由于Turbo中的系统位(原始信息位)通常比奇偶位(冗余位)更重要,因此:
  • 初始传输至少应包括所有系统位和一些奇偶位。
  • 在重传中,可以包括初始传输中未包含的奇偶位。
  • 如果初始传输质量差或根本未接收到,仅重传奇偶位是不合适的,重传系统位可以提供更好的性能。
为了优化重传,Turbo码的增量冗余可以利用多级反馈机制。例如:使用不同的否定确认(NAK)请求附加奇偶位

无论是使用Chase合并还是增量冗,重传都间接地降低了数据传输速率,因为重传增加了冗余信息。因此可以看作是间接链路自适应。

间接链路自适应是通过重传来调整数据传输速率,不需要明确地估计当前信道条件。在解码失败时增加冗余,逐步降低实际传输码率,直到接收端能够正确解码。
间接链路自适应的优势是:仅在需要时(即解码失败时)增加冗余,避免了不必要的冗余信息传输,从而在整体吞吐量上优于直接链路自适应。
间接链路自适应不依赖于对信道变化的预测,适用于各种终端移动速度。
直接链路自适应是基于瞬时信道条件的估计来调整数据传输速率。通过测量当前信道质量,动态调整编码率和调制方式以适应当前的信道条件
直接链路自适应的优势是:在信道条件变化较快时,能迅速调整传输参数,减少传输延迟。链路自适应有其重要的应用场景:
  • 延迟要求:在某些应用中,低延迟至关重要。间接链路自适应由于需要等待重传,可能增加传输延迟。
  • 服务质量:对于需要严格服务质量(QoS)要求的应用,仅依靠间接链路自适应可能无法满足需求,链路自适应能够更及时地响应信道变化,提供稳定的服务质量。

在实际应用中,综合使用这两种链路自适应技术,可以在提高系统吞吐量的同时,满足低延迟和高服务质量的需求。

从小空间阅读到大空间分享,本文由 @阿米尔C 整理。

无线协议开发
阿米尔C,2016年CSDN博客之星。予人玫瑰,手留余香。
 最新文章