La demande de répétition automatique hybride (HARQ) est un mécanisme crucial de la 5G qui joue un rôle fondamental pour garantir une transmission de données fiable et sans erreur sur l’interface radio. HARQ est conçu pour améliorer l’efficacité et la robustesse de la communication en combinant à la fois la demande de répétition automatique (ARQ) et le codage de correction d’erreurs. Voici une explication détaillée du processus HARQ dans la 5G :
- Objectif de HARQ :
- L’objectif principal de HARQ est de résoudre les erreurs pouvant survenir lors de la transmission de données sur le canal sans fil. Le canal radio est soumis à diverses dégradations, telles que des évanouissements, des interférences et du bruit, conduisant à une corruption occasionnelle des données transmises. HARQ vise à récupérer ces erreurs et à améliorer la fiabilité globale du lien de communication.
- Approche hybride – Combiner ARQ et FEC :
- HARQ adopte une approche hybride en combinant les principes d’ARQ et de correction d’erreur directe (FEC). Cela permet de corriger les erreurs du côté de l’expéditeur (émetteur) et du récepteur, augmentant ainsi les chances de réussite de la transmission des données.
- Transmission des blocs de données :
- Les données à transmettre sont divisées en blocs plus petits, appelés blocs de transport. Ces blocs de transport sont ensuite codés à l’aide d’un schéma de codage pour ajouter de la redondance, permettant ainsi la détection et la correction des erreurs.
- Transmission initiale (nouvelle transmission) :
- La transmission initiale implique l’envoi des blocs de transport de l’émetteur au récepteur. Si le récepteur reçoit et décode avec succès les blocs sans erreur, le processus se termine et les données sont considérées comme livrées.
- Accusé de réception (ACK) et accusé de réception négatif (NACK) :
- Dès réception des données, le récepteur envoie un accusé de réception (ACK) à l’émetteur si le décodage réussit. Si des erreurs sont détectées, le récepteur envoie un accusé de réception négatif (NACK), indiquant que tout ou partie des blocs de données sont corrompus.
- Retransmission (processus ARQ) :
- Dans le cas d’un NACK, l’émetteur retransmet les mêmes blocs de données, offrant ainsi au récepteur une autre opportunité de recevoir et de décoder les informations. Cette retransmission est un processus ARQ classique.
- Combinaison FEC et ARQ :
- Les données retransmises peuvent encore contenir des erreurs, ou de nouvelles erreurs peuvent être introduites. Pour améliorer la récupération des erreurs, la FEC est appliquée aux données retransmises, ajoutant une couche de protection supplémentaire au-delà de l’encodage d’origine.
- Combinaison logicielle et redondance incrémentielle :
- HARQ introduit des concepts tels que la combinaison logicielle et la redondance incrémentielle pour améliorer encore les chances de réussite d’une récupération après erreur. La combinaison douce implique la combinaison des informations provenant de plusieurs tentatives de transmission, et la redondance incrémentielle permet d’envoyer des informations de parité supplémentaires lors des retransmissions.
- Considérations sur le temps d’aller-retour (RTT) :
- L’efficacité de HARQ est influencée par le temps d’aller-retour (RTT) entre l’émetteur et le récepteur. Un RTT plus court permet un retour plus rapide, ce qui permet des retransmissions plus rapides et réduit l’impact des variations de canal.
- Modulation et codage adaptatifs (AMC) :
- HARQ est souvent intégré à la modulation et au codage adaptatifs (AMC), où le schéma de modulation et de codage peut être ajusté de manière dynamique en fonction des conditions du canal. Cette adaptabilité améliore l’efficacité globale du système.
- Combinaison avec plusieurs antennes (MIMO) :
- HARQ peut être encore amélioré lorsqu’il est associé aux techniques d’entrées et de sorties multiples (MIMO), en tirant parti de la diversité spatiale pour améliorer les chances de transmission réussie des données.
En résumé, le processus HARQ dans la 5G est un mécanisme dynamique et adaptatif qui combine ARQ et FEC pour corriger les erreurs dans le canal de communication sans fil. Il joue un rôle crucial dans la transmission de données fiable et robuste, contribuant ainsi aux performances globales et à la qualité de service des réseaux 5G.