TD-SCDMA HSUPA系统中HARQ方案研究

　3.3　改进的CA-HARQ方案

　　CA-HARQ存在一个问题，就是当信道条件比较恶劣时，需要多次重传才能实现正确接收，这不仅带来了很大的延迟，而且也造成了系统吞吐量的浪费。针对这一问题，文献[7]提出了一种改进的CA-HARQ重传方式，该方式根据信道状况白适应的传送校验位，减少了传输延迟，而且实现简便，不需要复杂的信道估计。具体改进的方法是，根据信道状态选择初始传送的校验位数目，初始传送校验位的数目由之前传送的N帧数据决定。

　　具体实现如下：

　　(1)参数定义

　　传送序号：每次重传的标志，对应于打孔矩阵中的行。重传中传送的比特是打孔矩阵中该行为1位置上的比特。

　　起始传送序号：每帧开始时的传送序号。传送的比特是打孔矩阵中从开始到起始传送序号所对应的所有行中为1的位置上的比特。

　　结束传送序号：每帧传输结束(正确接收)时的传送序号。

　　(2)传输规则

　　起始帧：首先传送信息比特，如不能正确译码，则传送校验位比特。起始传送序号为1。每传输一次，译码器将接收到的符号和前面传送的符号联合进行译码。若有错，传送序号加1，继续传输，直到接收端正确译码，或将所有的校验比特传送完成，仍不能正确译码，则重传所有冗余比特，重传比特与以前的对应比特进行chase合并，再进行译码，直到接收端正确译码。

　　后续帧：首先传送信息比特，如不能正确译码，则传送校验位比特。第1次传输的校验位根据前N帧的传输状态确定：如果以前N帧的最小结束传送序号是m，则将m设为本帧的开始传送序号，那么本次重传的校验位数目为。如果第1次的校验位仍然不能使数据帧正确接收，则传送序号加1，继续传输，直到接收端正确译码。

　　4、仿真及分析

　　仿真条件：在AWGN和平坦衰落的Rayleigh信道下，用matlab分别仿真了以上方案的性能：吞吐率和传输时延。帧长定为200比特。CRC校验码采用24比特的crc校验码，其生成多项式为gCRC24(D)=D24+D23+D6+D5+D+1。采用LOG-MAP算法，码率为1/3的Turbo译码，最大迭代次数为5。调制方式为QPSK。SNR范围为-2～10dB。传输数据时，起始重传序号是根据前面传输的N帧的数据传输情况确定的。这里暂定N=2，即以前两帧数据传输的情况确定本帧重传的起始序号。

　　由图3-图6所示。可以看到，在高斯信道下，改进的CA-HARQ方案的重传次数与传统HARQ的重传次数比较接近，与CA-HARQ相比都有了明显的减少，重传4次时已有4db的改善;吞吐率方面改进的CA-HARQ和CA-HARQ类似，比传统HARQ有了较大改善。在Rayleigh信道下，改进的CA-HARQ方案重传次数优势明显，不仅远远小于CA-HARQ，甚至比传统的HARQ方案也有一定程度的改善，这说明改进方案在信道条件较恶劣时更为适宜;吞吐率方面在信噪比比较小时比CA-HARQ略有改善，但并不明显，SNR<0时，大约有0.5db的改善，这是因为改进HARQ的首次重传是根据前面的传送决定的，一定程度上反映了信道状况，减少了冗余比特的重传。