Wat is HARQ in telecom?

In de telecommunicatie staat “HARQ” voor “Hybrid Automatic Repeat reQuest.” HARQ is een protocol dat wordt gebruikt in communicatiesystemen, met name in draadloze netwerken, om de betrouwbaarheid van gegevensoverdracht te verbeteren door automatische herhalingsverzoeken (ARQ)-mechanismen te integreren. De hybride aanpak van HARQ combineert forward error correction (FEC) en hertransmissiestrategieën om de kansen op succesvolle datalevering te vergroten, vooral in uitdagende of foutgevoelige communicatieomgevingen.

Belangrijkste aspecten van HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) in telecom:

  1. Foutcorrectie en hertransmissie:
    • HARQ combineert foutcorrectietechnieken en hertransmissiemechanismen om betrouwbare gegevensoverdracht te realiseren. Hiermee kan de ontvanger fouten in ontvangen datapakketten detecteren en corrigeren met behulp van FEC en wordt indien nodig verzocht om hertransmissie van foutieve pakketten.
  2. Adaptieve modulatie en codering (AMC):
    • HARQ werkt vaak in combinatie met Adaptive Modulation and Coding (AMC). In de context van draadloze communicatie past AMC het modulatieschema en de coderingssnelheid dynamisch aan op basis van de kwaliteit van het communicatiekanaal. HARQ vult AMC aan door een mechanisme te bieden voor het afhandelen van fouten die ondanks adaptieve codering nog steeds kunnen optreden.
  3. Zacht combineren:
    • HARQ maakt gebruik van een techniek die bekend staat als zacht combineren, waarbij meerdere ontvangen kopieën van een verzonden pakket worden gecombineerd om de kansen op succesvolle decodering te vergroten. Deze aanpak maakt gebruik van de informatie uit eerdere uitzendingen, waardoor nauwkeurigere decoderingspogingen mogelijk zijn.
  4. Snelle hertransmissie:
    • HARQ vergemakkelijkt de snelle hertransmissie van foutieve pakketten. In plaats van te wachten op een volledige retourbevestiging, maakt HARQ de snelle hertransmissie mogelijk van specifieke pakketten die door de ontvanger als foutief zijn gedetecteerd.
  5. Incrementele redundantie:
    • HARQ maakt vaak gebruik van incrementele redundantie, waarbij aanvullende redundantie-informatie wordt verstrekt bij hertransmissies. Als de initiële transmissie fouten bevat, bevatten daaropvolgende hertransmissies incrementele informatie om de kans op succesvolle decodering te vergroten.
  6. Overweging van de retourtijd:
    • HARQ houdt rekening met de round-trip time (RTT) van het communicatiekanaal. Door snelle hertransmissie mogelijk te maken, helpt HARQ de impact van vertragingen die gepaard gaan met retourtijd te minimaliseren, wat bijdraagt ​​aan een lagere latentie bij gegevensoverdracht.
  7. Stop-en-Wacht ARQ:
    • HARQ wordt soms geïmplementeerd met behulp van een stop-and-wait ARQ-schema, waarbij de afzender pauzeert en wacht op bevestiging voordat hij het volgende pakket verzendt. Hierdoor kan de zender zijn transmissiestrategie aanpassen op basis van feedback van de ontvanger.
  8. Bezorging in bestelling:
    • HARQ zorgt ervoor dat pakketten in de juiste volgorde worden afgeleverd door alleen de ontbrekende of foutieve pakketten opnieuw te verzenden. Dit helpt de juiste volgorde van gegevens bij de ontvanger te behouden.
  9. Geschiktheid voor draadloze netwerken:
    • HARQ is bijzonder geschikt voor draadloze netwerken waarbij de omstandigheden van het communicatiekanaal dynamisch kunnen variëren. Het vermogen om zich aan te passen aan veranderende kanaalomstandigheden en fouten te corrigeren draagt ​​bij aan betrouwbare gegevensoverdracht in draadloze omgevingen.
  10. Efficiëntie in spectrumgebruik:
    • HARQ draagt ​​bij aan de efficiëntie van het spectrumgebruik door betrouwbare communicatie mogelijk te maken met een verminderde kans op hertransmissiefouten. Dit is cruciaal voor het optimaliseren van het gebruik van beschikbare radiobronnen.

Samenvattend is HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) een protocol dat wordt gebruikt in de telecommunicatie, vooral in draadloze netwerken, om de betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht te verbeteren. Door foutcorrectie- en hertransmissiestrategieën te combineren draagt ​​HARQ bij aan de efficiënte en betrouwbare levering van gegevens in uitdagende communicatieomgevingen.