LTE_WiMAX_WiFi的HARQ比较

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1、技术交流2010年第2期LTE、WiMAX、WiFi的HARQ比较张军（中兴通讯股份有限公司，广东省深圳市518057）摘要对影响无线通信容量的关键技术HARQ进行分析讨论，并对当前应用该技术的LTE、WiMAX、WiFi三种体制进行比较分析，讨论这三种技术体制中HARQ的异同及其设计原则。通过比较可以发现，LTE与WiMAX的HARQ基本原理相同，都是基于Chase和IR的第二类HARQ，均采用了多通道SAW，适用于多用户的移动蜂窝网络。WiFi采用了第一类HARQ和SAW，技术相对比较成熟，易于

2、实现，成本也较低，适合无线局域网的应用场景。关键词LTE；WiMAX；WiFi；HARQ为了克服无线移动通信信道时变和多径衰落对收方缓存资源，但是效率最高。回退N协议效率介于信号传输的影响，可以采用基于前向纠错（FEC）和SAW与SR之间。自动请求重传（ARQ）等差错控制方法降低系统误1）停等协议码率，确保服务质量。发送端每发送一个数据分组包后暂时停下来，ARQ是一种检错重发的技术，一旦在接收端发等待接收端的确认信息。当数据包到达接收端时，接现错误（利用系统中的检错码），立即通过反馈信道收端对其进行

3、检错，若接收正确，返回确认（ACK）通知发送端重发该信息码元，直到接收端确认收到信号，错误则返回不确认（NACK）信号。发送端收到正确消息为止。其优点是系统的纠错能力极强，且适ACK信号后，发送新的数据，否则重新发送上次传应性好，与信道干扰的变化基本无关。缺点是要求有输的数据包。在等待确认信息期间，信道是空闲的，反馈信道，收发两端需要较复杂的控制系统，且通信不发送任何数据。由于收发双方在同一时间内仅对的连贯性、实时性较差。同一个数据包进行操作，因此实现起来比较简单，相FEC是利用系统中的纠错码在接收

4、端自动发现应的信令开销小，对接收端的缓存容量要求低。但由并纠正传输中出现的错误，无需反馈信道，故传输效于在等待确认信号过程中不发送数据，导致太多资率高、实时性好。但是随着纠错能力的提高，编译码源被浪费，尤其在信道传输时延很大时。因此，停等处理过于复杂。协议造成通信信道的利用率不高，系统吞吐量较低。将FEC与ARQ相结合形成了混合自动请求重传2）回退N协议（HARQ）。其具体处理流程为：在发送的每个数据包发送端发送完一个数据分组后，并不停下来等中含有纠错和检错的校验比特，如果接收包中的出待确认信息，而

5、是连续发送若干个数据分组信息。接错比特数目在纠错能力之内，则错误被自行纠正。当收端将每个数据包相应的ACK或NACK信息反馈回差错严重，超出FEC的纠错能力时，则让发端重发。发送端，同时反馈的还有数据包分组号。当接收到一HARQ能自动地适应信道条件的变化，并且对测量个NACK信号时，发送端重新发送包括错误数据的N误差和时延不敏感。个数据包。接收端只需按序接收数据包，在接收到错误数据包后，即使又接收到正确数据包，还是必须将1HARQ的分类正确数据包丢弃，并重新发送确认信息。与停等协议首先分析重传机制，

6、当前主要的重传机制有3相比，采用该协议虽然因发送端连续发送数据提高种：停等协议（SAW）、回退N协议（Go-back-N）和选了系统吞吐量，但同时也增大了系统的信令开销。另择重传协议（SR）。停等协议是一种最简单的重传机外，由于接收端仅按序接收数据，那么在重传时又必制，但效率最低。选择重传协议增加了信令开销和接须把原来已正确传送过的数据重新传送（仅因为之82010年第2期技术交流前有一个数据分组出错），使信道利用率降低。的不同结果。这种分集合并的方法保留收到的同一3）选择重传协议个数据帧的首次传送以

7、及重传的结果，然后译码时选择重传协议只重传出现差错的数据包，但此把这些结果中的每个对应的符号一一相加，然后将时接收端不再按序接收数据分组信息，那么在接收相加后的结果作为一个码字，输入译码器进行译码。端则需要相当容量的缓存空间来存储已经成功译码第三类HARQ又称为部分冗余HARQ，也属于但还没能按序输出的分组。同时，接收端在组合数据增加冗余机制。与第二类相似，但是编码生成的数据包前必须知道数据包的序列号，因此，序列号要和数包不同。第一次传输的数据包通常采用第一类据分别编码，而且序列号需要更可靠的编码以

8、克服HARQ，重传时所传输的数据包包含不同的打孔校任何时候出现在数据里的错误，这样就增加了对信验比特。它与第二类HARQ最大的区别在于重传的令的要求。相比之下，选择重传协议的信道利用率最数据包可以自解码，所以可以由重传的数据包直接高，但是要求的存储空间和信令开销也最大。解码出用户信息，如果仍不能正确解码，则将多次传根据HARQ中前向纠错编码在接收端合并的方输的数据包合并，再进行解码。式，HARQ主流技术有三类：第一类HARQ、第二类2LTEHARQ技术HARQ和第三类