● 摘要
空地通信目前已经从军事、交通、民航等各个领域深入到我们的现实生活中,并发挥着举足轻重的作用。但是,空地通信网络因为传输环境的复杂性很容易受到诸如由障碍物折射、反射所形成的多径衰落、多普勒频移、路径损耗等问题的干扰,也会受到各种噪声的影响。因此,当前空地通信领域的研究集中在如何保证数据的安全可靠传输以及如何提高空地通信系统的传输效率这两个方面。在移动通信技术的发展过程中,混合自动请求重传(HARQ)技术可以通过其检错纠错的能力,降低信息传递的误码率,也可以通过HARQ对出错数据包采用不同的重传机制,进一步保证所传信息的正确性;网络编码(Network Coding)技术可以通过利用其中间节点的转存、计算能力,提升系统的吞吐量。
本文针对目前提高空地通信系统传输效率的需求,结合HARQ可以降低传输数据误码率的特点,以及网络编码可以提高系统吞吐量的技术优势,提出将滑动窗口内的出错数据包经过网络编码组合为网络编码包后再进行重传的设计方案:在单用户的通信系统中,发送端将需要重传的出错数据包两两进行网络编码,再由接收端将此网络编码包与之前接收的数据包合并译码;为了进一步利用网络编码技术在多播、广播领域的技术优势,论文提出,在多用户的空地通信传输网络中,发送端在数据重传前,需要根据每个用户的数据包接收情况来定义网络编码包,再由各用户根据自身需要从网络编码包中解码出所需数据包,即通过路由和计算能力提高数据的正确译码概率,从而减少重传次数,提高系统的整体传输性能。
因此,本文将在Matlab和C语言的仿真环境下,针对单用户(点对点)空地通信系统和多用户(多播)空地通信系统各自的模型特点,进行采用网络编码包参与错误数据重传的模拟实验,最后通过仿真结果的对比分析,验证本文设计方案可以减少数据传输次数,提高数据在接收端的正确译码概率,提高系统吞吐量,最终实现空地通信系统传输性能的优化。
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