FSO/RF混合链路的混合自动请求重传方案研究
发布时间：2021-01-31 11:13
自由空间光（Free Space Optical,FSO）通信具有高数据速率、频谱自由、易部署和保密性高等特点,是当前无线回程网领域的研究热点之一。但是,FSO通信易受大气环境的影响,系统可靠性受到制约,将FSO链路与射频（Radio Frequency,RF）链路以互为备份或并行传输的方式结合的混合FSO/RF通信系统,可以在高速数据传输的同时有效提高系统的可靠性,对FSO通信的实际应用具有重要意义。混合FSO/RF系统的相关研究主要有:FSO和RF链路的切换策略、链路自适应机制、以及混合信道编码和译码方法等。本文主要研究混合FSO/RF通信系统的HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）传输方案,分析不同传输方案下混合系统的中断概率和吞吐量、以及系统误码率随信噪比的变化情况。本文主要工作如下:（1）针对不同天气条件对FSO、RF链路的影响,确定FSO链路和RF链路的信道模型分别为Gamma-Gamma分布模型和瑞利分布模型。介绍了前向纠错、ARQ技术以及三种类型HARQ协议的基本原理和特性,并对比分析三种不同HARQ方案的优缺点。（2）研究了混合FS...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 单链路下的HARQ技术的研究进展
1.2.2 混合FSO/RF系统的HARQ技术的研究进展
1.3 论文研究内容及结构安排
2 混合FSO/RF通信系统的信道模型
2.1 天气对FSO通信链路的影响
2.1.1 雾对FSO链路的影响
2.1.2 雨对FSO链路的影响
2.2 天气对RF通信链路的影响
2.2.1 雾对RF链路的影响
2.2.2 雨对RF链路的影响
2.3 混合FSO/RF系统信道模型
2.3.1 FSO链路的信道模型
2.3.2 RF链路的信道模型
2.4 本章小结
3 混合自动请求重传技术
3.1 FEC技术基本原理
3.2 ARQ技术基本原理
3.2.1 停等式ARQ
3.2.2 回退N帧 ARQ
3.2.3 选择重传ARQ
3.3 HARQ技术的类型
3.3.1 I型 HARQ原理及特性
3.3.2 II型 HARQ原理及特性
3.3.3 III型 HARQ原理及特性
3.4 三种类型HARQ性能对比
3.5 本章小结
4 混合FSO/RF系统的HARQ理论分析
4.1 混合FSO/RF系统的HARQ方案
4.1.1 混合FSO/RF系统的HARQ方案原理
4.1.2 不同类型HARQ协议的合并原理
4.2 混合系统中不同HARQ方案的理论分析
4.2.1 混合FSO/RF系统的ALO方案
4.2.2 混合FSO/RF系统的RTD方案
4.2.3 混合FSO/RF系统的IR方案
4.3 数值计算结果与分析
4.3.1 不同传输比例对系统中断概率的影响
4.3.2 不同检测方式对系统中断概率的影响
4.3.3 系统中断概率与初始传输率的关系
4.3.4 系统中断概率与大气能见度的关系
4.3.5 系统中断概率与传输距离的关系
4.3.6 系统的吞吐量
4.4 本章小结
5 混合FSO/RF系统仿真与分析
5.1 LDPC码的基本理论
5.1.1 LDPC码的构造方法
5.1.2 LDPC码的编码方法
5.1.3 基于LLR的 BP译码算法
5.2 调制及解调原理
5.2.1 OOK调制及解调
5.2.2 BPSK调制及解调
5.2.3 QAM调制及解调
5.3 混合FSO/RF系统中HARQ方案的性能仿真与分析
5.3.1 OOK/16QAM调制下不同HARQ方案的BER仿真
5.3.2 OOK/BPSK调制下不同HARQ方案的BER仿真
5.4 本章小结
6 结论
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于新型RB-HARQ技术的安全传输技术[J]. 王雷,丁晓晖,李成. 信息技术与网络安全. 2019(01)
[2]软切换链路下的混合编码与副载波调制方案[J]. 邵军虎,孙莹,刘晓楠,苏润民. 激光技术. 2019(03)
[3]一种基于RB-HARQ安全传输技术的吞吐量最大化方法[J]. 王雷,郭道省,蒋炫佑. 信息技术与网络安全. 2018(07)
[4]基于AMC和HARQ的大气激光通信跨层系统性能研究[J]. 王磊,郝士琦,赵青松,张岱. 激光与红外. 2017(11)
[5]一种改进的高速链路前向纠错编码[J]. 冯璇,胡舒凯,王谛,宋新亮,李宏亮. 计算机工程与科学. 2017(05)
[6]一种基于可信度的极化码混合ARQ传输方案[J]. 梁豪,刘爱军,张应宪. 通信技术. 2017(04)
[7]基于LDPC码的超短波高速数传系统性能研究[J]. 马雯,李冬,肖启荣. 现代电子技术. 2017(05)
[8]基于预测的混和自动重传请求算法[J]. 张强,闫斌,杨蔚,周辉. 通信技术. 2016(05)
[9]微波雨衰特性在降雨测量中的应用[J]. 印敏,姜世泰,高太长,刘西川,梁妙元,戈书睿,曹承堃. 气象科技. 2015(01)
[10]AMC与HARQ相结合的跨层设计在D2D中继通信中的研究[J]. 赵夙,陈正文,邵世祥. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2014(05)
博士论文
[1]陆地自由空间光通信系统性能分析[D]. 冯剑锋.吉林大学 2017
硕士论文
[1]FSO/RF混合信道下的高效编码调制算法研究[D]. 苏润民.西安理工大学 2017
[2]混合FSO/RF通信系统优化算法研究[D]. 王雪莲.吉林大学 2016
[3]无线网络视频传输自适应前向纠错算法研究[D]. 岳攀攀.中国矿业大学 2016
[4]基于OpenCL的QC-LDPC译码器的研究与实现[D]. 杨笛.西安电子科技大学 2015
[5]基于重传次数优化的HARQ技术研究[D]. 王蓉.湖北工业大学 2015
[6]LDPC译码算法的研究与实现[D]. 牟艳琳.北京邮电大学 2013
[7]LDPC译码方法研究及应用[D]. 孙汝杰.南京理工大学 2012
[8]HARQ在跨层设计中的应用研究[D]. 许玲玲.山东大学 2007
本文编号：3010755
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 单链路下的HARQ技术的研究进展
1.2.2 混合FSO/RF系统的HARQ技术的研究进展
1.3 论文研究内容及结构安排
2 混合FSO/RF通信系统的信道模型
2.1 天气对FSO通信链路的影响
2.1.1 雾对FSO链路的影响
2.1.2 雨对FSO链路的影响
2.2 天气对RF通信链路的影响
2.2.1 雾对RF链路的影响
2.2.2 雨对RF链路的影响
2.3 混合FSO/RF系统信道模型
2.3.1 FSO链路的信道模型
2.3.2 RF链路的信道模型
2.4 本章小结
3 混合自动请求重传技术
3.1 FEC技术基本原理
3.2 ARQ技术基本原理
3.2.1 停等式ARQ
3.2.2 回退N帧 ARQ
3.2.3 选择重传ARQ
3.3 HARQ技术的类型
3.3.1 I型 HARQ原理及特性
3.3.2 II型 HARQ原理及特性
3.3.3 III型 HARQ原理及特性
3.4 三种类型HARQ性能对比
3.5 本章小结
4 混合FSO/RF系统的HARQ理论分析
4.1 混合FSO/RF系统的HARQ方案
4.1.1 混合FSO/RF系统的HARQ方案原理
4.1.2 不同类型HARQ协议的合并原理
4.2 混合系统中不同HARQ方案的理论分析
4.2.1 混合FSO/RF系统的ALO方案
4.2.2 混合FSO/RF系统的RTD方案
4.2.3 混合FSO/RF系统的IR方案
4.3 数值计算结果与分析
4.3.1 不同传输比例对系统中断概率的影响
4.3.2 不同检测方式对系统中断概率的影响
4.3.3 系统中断概率与初始传输率的关系
4.3.4 系统中断概率与大气能见度的关系
4.3.5 系统中断概率与传输距离的关系
4.3.6 系统的吞吐量
4.4 本章小结
5 混合FSO/RF系统仿真与分析
5.1 LDPC码的基本理论
5.1.1 LDPC码的构造方法
5.1.2 LDPC码的编码方法
5.1.3 基于LLR的 BP译码算法
5.2 调制及解调原理
5.2.1 OOK调制及解调
5.2.2 BPSK调制及解调
5.2.3 QAM调制及解调
5.3 混合FSO/RF系统中HARQ方案的性能仿真与分析
5.3.1 OOK/16QAM调制下不同HARQ方案的BER仿真
5.3.2 OOK/BPSK调制下不同HARQ方案的BER仿真
5.4 本章小结
6 结论
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于新型RB-HARQ技术的安全传输技术[J]. 王雷,丁晓晖,李成. 信息技术与网络安全. 2019(01)
[2]软切换链路下的混合编码与副载波调制方案[J]. 邵军虎,孙莹,刘晓楠,苏润民. 激光技术. 2019(03)
[3]一种基于RB-HARQ安全传输技术的吞吐量最大化方法[J]. 王雷,郭道省,蒋炫佑. 信息技术与网络安全. 2018(07)
[4]基于AMC和HARQ的大气激光通信跨层系统性能研究[J]. 王磊,郝士琦,赵青松,张岱. 激光与红外. 2017(11)
[5]一种改进的高速链路前向纠错编码[J]. 冯璇,胡舒凯,王谛,宋新亮,李宏亮. 计算机工程与科学. 2017(05)
[6]一种基于可信度的极化码混合ARQ传输方案[J]. 梁豪,刘爱军,张应宪. 通信技术. 2017(04)
[7]基于LDPC码的超短波高速数传系统性能研究[J]. 马雯,李冬,肖启荣. 现代电子技术. 2017(05)
[8]基于预测的混和自动重传请求算法[J]. 张强,闫斌,杨蔚,周辉. 通信技术. 2016(05)
[9]微波雨衰特性在降雨测量中的应用[J]. 印敏,姜世泰,高太长,刘西川,梁妙元,戈书睿,曹承堃. 气象科技. 2015(01)
[10]AMC与HARQ相结合的跨层设计在D2D中继通信中的研究[J]. 赵夙,陈正文,邵世祥. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2014(05)
博士论文
[1]陆地自由空间光通信系统性能分析[D]. 冯剑锋.吉林大学 2017
硕士论文
[1]FSO/RF混合信道下的高效编码调制算法研究[D]. 苏润民.西安理工大学 2017
[2]混合FSO/RF通信系统优化算法研究[D]. 王雪莲.吉林大学 2016
[3]无线网络视频传输自适应前向纠错算法研究[D]. 岳攀攀.中国矿业大学 2016
[4]基于OpenCL的QC-LDPC译码器的研究与实现[D]. 杨笛.西安电子科技大学 2015
[5]基于重传次数优化的HARQ技术研究[D]. 王蓉.湖北工业大学 2015
[6]LDPC译码算法的研究与实现[D]. 牟艳琳.北京邮电大学 2013
[7]LDPC译码方法研究及应用[D]. 孙汝杰.南京理工大学 2012
[8]HARQ在跨层设计中的应用研究[D]. 许玲玲.山东大学 2007
本文编号：3010755
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3010755.html
