流星突发通信中基于位图反馈的HARQⅡ型链路传输协议研究

摘要

本文所研究的课题来源于 ISN国家重点实验室重点资助项目。流星突发通信信道具有间断出现、不稳定、抗干扰能力强和保密性好的特点。基于这些信道特性,流星突发通信系统虽然在军事通信中得到了广泛应用,但其仍因信道自身特点而吞吐量较低。为了使流星突发通信系统克服瓶颈,在军事作战中发挥优势,本文基于该系统,针对提升吞吐量这一目标,兼顾考虑了系统复杂度,提出了一种结合自适应调制的链路传输协议。
　　本文首先讨论了流星突发通信的信道模型,证实该信道具有间断出现、指数衰落的特性。由于信道多变,本文提出了一种基于位图反馈的混合自动重传请求(HARQ,Hybrid Automatic Repeat Request)II型链路层传输协议。其中,位图反馈技术是指在收、发两端分配一定的缓冲区用于多路数据并行组帧和独立接收反馈,这样可以保证数据帧能及时发送;HARQII型协议是简单ARQ协议的升级,协议规定数据帧首次全速率传输信息位,在有必要的情况下再传输码字的校验位,较HARQI型协议更增大了吞吐量。该协议中前向纠错(FEC, Forward Error Correction)技术使用的码字是准循环-低密度奇偶校验( QC-LDPC, Quasi Cyclic-Low Density Parity Check)码,该码字具有较强的纠错能力,且编译码方法简单。之后,本文引入了自适应调制技术,该技术可以很好地适应信道衰落特性,充分利用信道容量,本文也给出确定变速门限的证明过程。最后,本文对所设计的协议进行了仿真。本文通过在一段时间内,在0到25dB信噪比范围内对吞吐量的仿真发现,基于位图反馈的HARQII型协议结合了自适应调制时,其吞吐量始终大于使用单调制时的吞吐量。本文亦给出了HARQII型协议和HARQI型协议系统吞吐量的比较,证明了HARQII型协议更优。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 流星突发通信的应用与发展趋势

1.3 流星突发通信系统的工作原理

1.4 流星突发通信的特点

1.5 本文的工作内容

第二章 流星突发信道及其数学模型

2.1 流星余迹的分类

2.2 流星余迹的信道模型

2.3 流星突发信道的重要参数

2.4 流星余迹的基本特点

2.5本章小结

第三章 链路差错控制技术

3.1 协议中使用的信道编码

3.2 自动请求重传策略

3.3 位图反馈技术

3.4 本章小结

第四章 基于位图反馈的HARQII型链路协议设计

4.1链路层的帧格式规范

4.2基于位图反馈的自适应链路协议设计

4.3HARQII型自适应变速门限

4.4基于位图反馈的HARQII型链路协议的系统仿真

4.5本章小结

第五章 结束语

致谢

参考文献