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信道编码在现代通讯系统中的应用
一、卫星通讯中的差错控制体制
卫星通讯系统以很远的距离传递数器,因为衰败、噪声和扰乱等的影响,信号在传输过程中将产生严重的畸变。这就要求信号应拥有尽可能大的能量,可是,因为卫星体积和载重等的限制,不行能给信号供给太大的能量,这样,就要求采纳拥有很强纠错
能力的差错控制方法以保证误码率在同意的范围以内。为实现强盛的纠错能力,除了结构所谓“好码”以外,还要求译码时采纳
最大似然译码算法。同时,因为卫星通讯信道拥有充分的带宽,
所以在进行调制方式时,同意采纳研究的比较透辟的低频谱的利
用率的二进制调制方式。卫星信道充分的带宽同意系统以较低的
码速率传输数据,这样,数据之间的符号扰乱能够忽视,信道引
入的加性嗓声和扰乱能够用高斯白噪声来模拟,而且这类噪声在
符号之间是互相独立的。所以,卫星信道基本上是无记忆高频白
噪声信道(AWGN),在选择卫星通讯系统的差错控制方式时,首
先考虑的是纠正随机性错误,有时也要考虑纠正突发性的错误。
在卫星ATM宽带网络中,广泛采纳Ku或Ka波段,降雨和大气汲取衰减的增添将弓I起突发错误,而卫星信遭中存在的各样扰乱噪声也会造成随机错误,这使得卫星信道质量远远低于光纤链路质量。ATM对卫星通讯的接入、效率、互操作和花费产生很大影响,特别是当技术已成熟且所有性能都被很好利用的时
候。当前,ATM技术并无完整成熟。将来的发展主要由一些新
的业务和带宽增添业务需求决定,ATM技术会持续发展,业务和
拥堵控制技术需进一步研究开发,与现有的网络的综合技术也有
待进一步研究。ATM业务和拥堵控制的作用是依据信元损失率,
信元延时,和信元延时变化获得相应的性能。假如相应业务的
QoS不可以知足,这个连结将被拒绝。关于一个确立的QoS业务要
想知道可用的信道容量也不是简单的事情,此外,经过卫星通讯
链路知足业务QoS的要求不过问题的一部分。主要问题是有关满
足端对端业务QoS的要求。与业务拥堵控制和QoS确立的有关问
题是很复杂的,它需要ATM技术与现有不支持业务优先级和鉴于
QoS业务与拥堵控制网络相联合。这关于经过卫星链路的传输显
得特别重要,因为这类联合是相对低传输速率和大延时链路与ATM的联合。
在卫星ATM宽带网络中,差错控制主要有三种方法,分别是选择性重发协议(SRQ)、前向差错控制(FEC)、多站分集的自动反应重发。
1、选择性重发协议:在长时延的卫星链路长进行差错控制,为了提升吞吐量,必定要使用滑动窗口协义。在滑动窗口协议中,办理犯错帧有2种方法:退后协讲和SRQ协议。退后协议在检测到犯错帧时,不过简单地把后边的帧所有弃掉,不发确认,发送
端超时将从抛弃的帧开始重发所有未确认的帧。SRQ协议则把坏帧后边所有正确的帧都储存起来,发送端不过重发破坏的帧。
SRQ协议主要长处是只重传犯错的帧,这可节俭卫星链路的带
宽,效率较高;弊端是实现较复杂而且对内存敏感。在差错率较
高的状况下,这需要占用较大的内存来储存后续正确的帧。因为
需要重传,使用SRQ协议时延将增大而且会发生变化,固此.SRQ
协议不合用于恒定比特率(CBR)业务。
2、前向差错控制(FEC):FEC是指在发送端对所传信息进
行编码,而在接收端能依据编码原理自动纠正必定程度传输差错
的差错控制方式。在卫星ATM宽带网络中,FEC体制能够应用于物理层、AAL层及高层。应用于物理层的FEC不可以对信元丢掉进行纠正,而应用于高层的FEC在不可以纠正差错的状况下.经过使
用其余纠锗方法进行差错恢复所需的等候时间将增大,进而造成吞吐量降落。与选择性重发协议对比,FEC所需的开支较大。它的长处是时延较短,而且时延是固定的,所以FEC要比SRQ更合用于话音或其余及时性业务。
3、多站分集的自动反应重发:在卫星通讯领域,分集是提
高链路靠谱性和减小功率需求最常用的一种方法,在合适的信道
条件下,它也是一种强有力的差错控制技术。在卫星ATM网络
中,多站广播相当于一种空间分集,在各站下行链路噪声受限和
AWGN过程互相独立的条件下,产生疏集增益是可能的。卫星
ATM网络中利用多站分集的自动反应重发进行差错控制的概
念是,各地面站收到ATM多点广播的信息后一旦检测到PDU出
错,它将发送ARQ恳求给同处于多点广播范围内互连的地面站,
以便在当地环境中进行差错恢复,若仍有错则经过反向链路恳求重发。这类自适应差错控制方式与传统的卫星差错控制方式对比较,它能完整配合ATM协议及其差错控制参数随业务种类的不一样而自适应变化,特别合适于多媒体业务和高速数据传递的需
要。所以,它是实现卫星ATM宽带网络的重要保证。
最近几年来卫星通讯新技术的发展层见迭出,各样技术都遇到了人们宽泛的关注和应用。卫星通讯也是将来全世界信息高速公路的重要构成部分。它以
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