本发明涉及通信，尤其涉及一种基于分层编码调制的混合自动重传方法。
背景技术：
1、在通信领域中，通信系统在传输过程中常会受到各类噪声的影响，导致传输错误，而现有的解决方案主要是引入差错控制技术。当前一次尝试传输失败时，就要求重传数据分组，这样的传输机制就称之为自动请求重传arq，arq是指在接收站接收到一个包含出错数据的信息帧时,自动发出一个重传错帧的请求，即在协议中，发送方在准备下一个数据项目之前先等待一个肯定的确认；它的优点是比较简单，但通信信道的利用率不高。
2、在无线传输环境下，信道噪声和由于移动性带来的衰落以及其他用户带来的干扰使得信道传输质量很差，所以应该对数据分组加以保护来抑制各种干扰，这种保护主要是采用前向纠错编码fec，在分组中传输额外的比特。fec是前向纠错技术，它是利用数据进行传输冗余信息的方法，即指信号在被送入传输信道之前预先按一定的算法进行编码处理，加入带有信号本身特征的冗余码，在接收端按照相应算法对接收到的信号进行解码，从而找出在传输过程中产生的错误码并将其纠正的技术。这种方法具有成本效益，可降低误码率，能够节省原本会用于重传的带宽，然而，过多的前向纠错编码会使传输效率变低。
3、因此，混合自动重传请求harq就由此而生，harq方案是结合了fec和arq的优势并克服各自的缺点而产生的一种新型通信技术，通过将纠错码技术和重传技术结合以提高链路吞吐率，能够更好的抗干扰和抗衰落，提高系统有效性和数据传输的可靠性，实用性较强。
4、通信领域中的分层编码调制(mlcm,multi-level coded modulation)技术，可以降低信道传输信息的复杂度，增强信息传输的性能，它是一种结合了多级编码和调制技术的通信方法，在部分场景下mlcm能获得比传统的bicm(bit interleaved codedmodulation)方案更好的性能。
5、但在采用mlcm方案的系统时，也存在不能够解决信号传输问题、增益不足的现象，在现有的解决方案中，往往忽略了harq技术的应用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于分层编码调制的混合自动重传方法，在分层编码调制的各个传输层采用不同的混合自动重传方案，提升系统增益，增加实用性。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案。
3、本发明提供一种基于分层编码调制的混合自动重传方法，包括以下步骤：
4、首先发送端将数据分成n路信息比特，并为每路信息比特si分配不同的编码方案构成n个不同的传输层，对经过编码后的si进行mlc星座映射得到调制符号s，接收端对si进行解调解码操作，并对译码结果进行校验得出反馈信息，反馈信息包括ack(acknowledgment，确认)和nack(negative-acknowledgment，否定应答)，若结果不正确，接收端发送nack至所述发送端；发送端接收到后，根据编码方案的不同，对n个传输层分别对应采用cc-harq方案和ir-harq方案进行重传，且对采用cc-harq方案的传输层的si增加比特逆序重排交织操作。
5、上述不同的编码方案构成的传输层包括低密度奇偶校验码ldpc层、bch层、nc层，对ldpc层采用ir-harq方案进行重传，对bch层和nc层采用cc-harq方案进行重传。
6、上述发送端发送重传数据时，对bch层的信息比特s2经过bch编码层处理后，对编码后的信息比特s2进行比特逆序重排交织操作。
7、上述发送端发送重传数据时，对nc层的信息比特s3进行比特逆序重排交织操作。
8、上述比特逆序重排交织的方法为，在bch层和nc层中，将信息比特序列根据信噪比值的大小对应进行逆序操作，即将初传时高信噪比位置的比特，在重传时放置到低信噪比的位置，次高信噪比位置的比特，在重传时放置到次低信噪比的位置。
9、上述ldpc层的信息比特s1进行cb crc(code block cyclic redundancy check，编码块的循环冗余校验)、ldpc编码后，进行打孔以适应速率匹配，打孔为s1(1)和s1(2)，设初传发送信息比特s1(1)为(n,k)码，初传的起始位置为rv0，则初传从ldpc码的打孔比特之后开始，取n个比特，即rv0的起始位置为2z+1；发送端收到nack后，重传的信息比特s1(2)的位置为rv1，从rv1开始取n个比特，s1(2)为(n+n,k)码。
10、本发明中，发送端重传时，将s1(2)、s2、s3合流进行mlc星座映射得到映射符号s，接收端接收到映射符号s进行qam解调得到各比特的对数似然比值llr，丢弃bch层和nc层，计算出ldpc层比特流的llr，ldpc层的比特解比特交织和解速率匹配后，重传的ldpc llr与初传的ldpc llr合并再进行ldpc解码，接收端校验正确后，解出的码字作为第一层比特；接下来进行ldpc重编码，在此基础上对bch层初传和重传的比特分别进行二次解调，计算输出每个比特的对数似然比值llr，将两者的llr合并后进行bch解码，接收端校验正确后，解出的码字作为第二层比特；再进行bch重编码，进行三次解调，得到第三层比特。
11、本发明中，在解调解码过程中，任意传输层出错，则接收端都向发送端发送nack信号，n个传输层的信息比特si全部进行重传。
12、本发明中，传输层设最大重传次数m，发送端接收到反馈信息nack后，先判断是否达到最大重传次数m，若未达到，则向接收端发送重传数据；若各个传输层达到最大的重传次数时，接收端仍不能反馈ack信号，则将当前传输的数据丢弃，再通知发送端发送新的数据。
13、本发明中，传输层数量n为{2,3,……,n}。
14、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：本方案旨在分层编码调制系统中增加重传环节以提升系统的增益，增加mlcm系统的可靠性，bch层和nc层采用cc方案能获得重传的能量增益，在有信道衰落的情况下还可以获得部分的分集增益，ldpc层采用ir方案除了能获得重传的能量增益、分集增益外，还能获得由码率降低所带来的额外的净码率增益，可以提高链路吞吐率，进一步提升mlcm系统的性能。
1.一种基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，首先发送端将数据分成n路信息比特，并为每路信息比特分配不同的编码方案构成n个不同的传输层，对经过编码后的进行mlc星座映射得到调制符号；接收端对进行解调解码操作，并对译码结果进行校验得出反馈信息，反馈信息包括ack和nack，若结果不正确，接收端发送nack至发送端；发送端接收到后，根据编码方案的不同，对n个传输层分别对应采用cc-harq方案和ir-harq方案进行重传，且对采用cc-harq方案的传输层的增加比特逆序重排交织操作。
2.根据权利要求1所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，为每路信息比特分配不同的编码方案时，信噪比低的比特流采用ldpc码，信噪比高的比特流采用bch码，甚至不进行编码。
3.根据权利要求1所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，所述传输层包括ldpc层、bch和nc层；对ldpc层采用ir-harq方案进行重传，对bch层和nc层采用cc-harq方案进行重传。
4.根据权利要求3所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，发送端发送重传数据时，对bch层的信息比特经过bch编码层处理后，对编码后的信息比特进行比特逆序重排交织操作。
5.根据权利要求4所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，发送端发送重传数据时，对nc层的信息比特进行比特逆序重排交织操作。
6.根据权利要求4或5所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，所述比特逆序重排交织的方法为，在bch层和nc层中，将信息比特序列根据信噪比值的大小对应进行逆序操作，即将初传时高信噪比位置的比特，在重传时放置到低信噪比的位置，次高信噪比位置的比特，在重传时放置到次低信噪比的位置。
7.根据权利要求3所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，ldpc层的信息比特进行cb crc、ldpc编码后，进行打孔以适应速率匹配，打孔为和，设初传发送信息比特为（n,k）码，初传的起始位置为rv0，则初传从ldpc码的打孔比特之后开始，取n个比特，即rv0的起始位置为2z+1；所述发送端收到nack后，重传的信息比特的位置为rv1，，为（n+n, k）码。
8.根据权利要求4或5或7所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，发送端重传时将、、合流进行mlc星座映射得到映射符号，接收端接收到映射符号进行qam解调得到各比特的对数似然比值llr，丢弃bch层和nc层，计算出ldpc层比特流的llr，ldpc层的比特解比特交织和解速率匹配后，重传的ldpc llr与初传的ldpc llr合并再进行ldpc解码，接收端校验正确后，解出的码字作为第一层比特；接下来进行ldpc重编码，在此基础上对bch层初传和重传的比特分别进行二次解调，计算输出每个比特的对数似然比值llr，将两者的llr合并后进行bch解码，接收端校验正确后，解出的码字作为第二层比特；再进行bch重编码，进行三次解调，得到第三层比特。
9.根据权利要求8所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，在解调解码过程中，任意传输层出错，则接收端都向发送端发送nack信号，n个传输层的信息比特全部进行重传。
10.根据权利要求9所述的基于分层编码调制的混合自动重传方法，其特征在于，传输层设最大重传次数m，发送端接收到反馈信息nack后，先判断是否达到最大重传次数m，若未达到，则向接收端发送重传数据；若各个传输层达到最大的重传次数时，接收端仍不能反馈ack信号，则将当前传输的数据丢弃，再通知所述发送端发送新的数据。
