信道编码在现代通信系统中的应用.docx

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