一种基于极化码的混合自动重传请求传输方法

摘要

一种基于极化码的混合自动重传请求传输方法，是发送端将发送的信息比特序列进行极化编码后得到的编码比特序列进行凿孔后，送入信道传输；接收端对接收信号译码并进行CRC校验；若通过校验，则给发送端反馈ACK信号；否则，发送NACK信号；若发送端接收到NACK信号，则将一部分信息比特不经编码再次发送给接收端，接收端根据第一次接收到的编码比特和新接收的信息比特重新译码；若译码结果仍未通过CRC校验，则发送端将另一部分信息比特不经编码再次发送给接收端，接收端再根据第一次接收到的编码比特、前一次接收到的信息比特和新接收到的信息比特重新译码；持续执行该过程，直到发送端接收到ACK信号，或发送次数达到预设的最大值时，结束一次完整的传输过程。

主权项

一种基于极化码的混合自动重传请求(HARQ)传输方法，其特征在于：信号发送端将准备发送的信息比特序列进行一次极化编码，得到的编码比特经过凿孔后，被送入信道进行传输；信号接收端对接收信号进行译码，并对译码结果进行循环冗余码(CRC)校验；若校验通过，则信号接收端经由反馈链路给发送端发送确认(ACK)信号；否则，给发送端发送非确认(NACK)信号；若发送端接收到NACK信号，则将其中部分信息比特不经过编码再次通过信道发送给接收端，接收端则根据第一次接收到的编码比特和新接收到的信息比特重新译码；若译码结果依然不能通过CRC校验，则发送端接收到NACK信号后，将另一部分信息比特不经过编码再次通过信道发送给接收端，接收端再根据第一次接收到的编码比特、前一次接收到的信息比特和新接收到的信息比特重新译码；上述过程持续执行，直到发送端接收到ACK信号，或者发送次数达到预设的最大值时，才结束一次完整的传输过程；该方法包括下述操作步骤：(1)根据需求及信道参数确定下述各项传输参数：传输目的是信号发送端在最大发送次数T以内，使用码长为N₀的极化码，将一个包含有CRC校验比特、长度为K的信息比特序列经由二进制输入无记忆信道W传输至信号接收端，且在T次发送次数内，总共允许发送的最大比特数为Q；其中，正整数N₀为2的幂，且N₀≥K；极化编码所需的信息信道的序号集合为极化码编码比特序列经过凿孔后的比特序列长度为M，其凿孔位置指示序列为p，预备重复传输的信息比特对应的信道序号依次存储于一个长度为Q‑M的重传序号序列r；在第1次、第2次、……、第T次发送后，接收端接收到的总比特数依次为：N₁、N₂、……、N_T，0≤N₁≤N₂≤…≤N_T≤Q；(2)对传输序列进行编码和初始化：将长度为K的信息序列与收、发两端都预先已知的长度为N₀‑K的固定比特序列根据信息信道的序号集合进行组合，构成一个长度为N₀的比特序列再将该比特序列送入一个传统极化码编码器进行极化编码，并根据凿孔位置指示序列p进行凿孔后，得到M个比特v_1:M；然后，将这些比特与根据重传序号序列r确定的Q‑M个重传信息比特z_1:Q‑M组合在一起，构成一个长度为Q的待发送序列x_1:Q；其中，自然数下标k是重传信息比特向量中的元素序号，其最大值是Q‑M，且待发送序列长度x_1:Q的前M个元素分别与v_1:M相等，即x_1:M＝v_1:M，后Q‑M个元素分别与z_1:Q‑M相等，即x_M+1:Q＝z_1:Q‑M；再设置发送次数计数器的初始值t＝0；(3)发送比特序列：将发送次数计数器的值t加1后，判断t＞T是否成立，若是，则终止传输过程，宣告传输失败，结束该方法全部操作；否则，信号发送端按照下述方法发送一个比特序列：若t＝1，则顺序发送待发送比特序列的前N₁个比特否则，顺序发送待发送比特序列的第N_t‑1+1到第N_t个比特，即(4)接收比特序列：信号接收端采用串行抵消译码算法对经过前t次传输从信道中总共接收到的信号序列进行极化码译码，再对得到的译码比特序列进行CRC校验，并判断是否能够通过CRC校验；若CRC校验失败，则接收端通过反馈链路发送一个NACK信号给发送端，返回执行步骤(3)；若CRC校验通过，则接收端通过反馈链路发送一个ACK信号给发送端，成功完成本次传输过程。