2.5 Mécanisme de
retransmission hybride HARQ
Afin d'assurer la fiabilité des transmissions, on
distingue deux grandes classes de mécanisme : les mécanismes
réactifs ARQ (Automatic Repeat request) et les mécanismes
proactifs FEC (Forward Error Correction). Dans les mécanismes
réactifs, l'émetteur réagit à la signalisation
d'une perte de paquet en retransmettant ce paquet. Cette signalisation peut
être effectuée par l'émission d'acquittements positifs ACK
(ACKnowledgement) ou négatifs NAK (Negative-AcKnowledgement). En ce qui
concerne le fonctionnement des mécanismes proactifs, l'émetteur
rajoute des paquets de redondance permettant au récepteur de
récupérer des paquets perdus. Ces paquets de redondance sont
calculés en utilisant des codes correcteurs d'erreurs [22]. Ces deux
mécanismes sont souvent combinés en utilisant des acquittements
pour ajuster la quantité de redondances des codes FEC. Une telle
combinaison de mécanismes est appelée « ARQ hybride »
ou HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest). Le HARQ peut être
caractérisé par certains paramètres tels que la
synchronisation, l'adaptabilité ainsi que la manière dont est
faite la combinaison. Quand la relation temporelle entre la transmission
originale et la (ou les) retransmission(s) est fixe, l'opération HARQ
est dite alors « synchrone ». Si, par contre, les retransmissions
sont programmées à n'importe quel moment après avoir
reçu un ACK, on parlera alors d'opération « HARQ asynchrone
». On dit qu'un système HARQ est adaptatif si on peut
réaliser des retransmissions en utilisant un autre type de modulation
autre que celui qui a été utilisé pour la transmission
originale. Par exemple, si la modulation QPSK est utilisée durant la
première transmission d'un paquet et que celle-ci échoue, la
16-QAM peut être utilisée pour la retransmission de ce même
paquet si les conditions du canal ou des ressources radio (puissance du signal
et/ou codes de canalisation) changent entre la première transmission et
les retransmissions qui se suivent.
On distingue deux variantes de l'HARQ selon que l'on combine
ou non les retransmissions :
- HARQ de type I : dans cette variante, appelée aussi
chasse combinat ou soft combining,
Il n'y a pas de combinaison des retransmissions. Le Soft
combining fait appel à la retransmission par l'émetteur du
même paquet de données codées. Le décodeur au niveau
du récepteur combine ces copies multiples du paquet envoyé,
pondéré par le rapport de signal/bruit SNR (Signal to Noise
Ratio) reçu
- HARQ de type II : cette technique, connue aussi sous le nom
de IR (Inremental Redundancy), contrairement à la
précédente qui envoie des répétitions simples de
tout le paquet encodé, envoie une information redondante additionnelle
d'une manière incrémentale si le décodage échoue
à la première tentative.
La technologie HSDPA s'appuie sur un mécanisme HARQ
asynchrone et adaptatif et peut fonctionner avec les deux variantes Soft
combining et IR. Il est à noter qu'avec la deuxième variante, on
obtient de meilleures performances, mais elle nécessite plus de
mémoire dans le récepteur du terminal mobile pour stocker les
informations de redondance [12]. Comme illustré à la Figure 2.8,
la fonctionnalité HARQ, utilisant la variante IR dans cet exemple, est
implémentée à travers deux blocs d'adaptation au
débit (rate matching) dans la chaîne de codage du canal HS-DSCH.
Cette dernière est illustrée à la Figure 2.9. Le principe
réside dans l'existence d'un buffer entre les deux blocs afin de
permettre de raffiner les paramètres de redondance pour les
différentes retransmissions entre les deux blocs de rate-matching
[5].
Figure 2 8 - Technique
HARQ dans la chaîne de codage du canal HS-DSCH
Figure 2 9 - Principe de
fonctionnement de l'HARQ
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