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4G模块的高级重传机制

更新时间:2018-09-04
摘要:

  4G模块的无线信道上的传输会有错误, 例如由于接受信号质量波动所引起的错误。 在某种程度上, 这种波动可通过众所周知的链路自适应技术予以克服。 然而, 接收机噪声以及不可预期的干扰波动是无法克服的。 因此,实际上所有无线通信系统都会采用某种形式的前向纠错(FEC)技术,这可以追溯到香农在1948年所做出的开创性工作[I 旯纠错编码领域论著颇丰现在有关的文献随处可见及其中提到的参考文献), 更详细的讨论已超出了本文范围。简而言之, 前向纠错编码的基本原理为在传输信号中引入冗余, 这可通过在传输前对信息比特添加校验比特来实现(另外,传输中也可仅包含校验比特, 这取决千采用的编码方案)。校验比特是信息比特通过基千基千编码结构所提供的方式计算得到的。 因此, 在4G模块无线信道上传输的比特数要大于原始的信息比特数, 所以一 定量的冗余被引入到发射信号中。

  另一种控制传输错误的方式为使用ARQ(自动重传请求)。在ARQ方案中,接收机使用一种检错码, 通常为循环冗余校验 (CRC), 以检验接收数据包是否出错。如果接收数据包没有检查出错误, 则认为接收数据是无错的, 并通过发送肯定的确认( ACK)来告知发射机。 另一方面, 如果检测出错误, 则接收机丢弃接收数据并通过在反馈信道上发送否定的确认(NAK)告知发射机。作为对NAK 的响应, 发射机将重传相同的信息。

  实际上,所有现代的通信系统, 包括4G模块LTE, 都会联合使用前向纠错编码与ARQ, 被称为混合ARQ。 混合ARQ采用前向纠错码来纠正一部分错误, 并通过检错来检测不能纠正的错误。错误接收的数据包将会被丢弃,同时接收机会请求损坏数据包的重传。因此上述方案是FEC与ARQ的一种结合。混合ARQ最早在文献[54]中被提出, 之后出现了大量的文献及其中的参考文献。 大多数实际的混合ARQ技术是建立在通过CRC 码检错并通过卷积编码或Turbo编码进行纠错的基础之上的, 但原则上可以使用任何检错码和纠错码。