基于能效的无线传输差错控制技术研究

摘要

20世纪以来，通信技术获得了飞速的发展，大大的方便了人们生活和工作的需要，满足了人们之间“无距离”的交流。近年来，对高效可靠的数字传输和存储系统的需求日益增长，这种需求随着在商业、政府和军事领域面向数字信息的交换、处理和存储的大规模高速数据网的出现而变得更加迫切。这就面对一个主要的问题就是如何控制差错以使得数据能够可靠重现。无线网络提供了有线信道所不及的优良性能，如：移动性、灵活性、可伸缩性、经济性。但同时无线信道也是通信中最恶劣，最难以预测的通信信道之一。这是因为，无线电波随着传播距离会造成能量衰耗，并且多径效应，阴影效应会使信号产生衰落，导致严重的码间干扰和信号失真。因此提高无线通信的通信质量成为一个值得研究和探讨的课题。
　　 论文首先介绍了信息论和纠错编码的主要内容以及差错控制技术的发展和分类。其次，分析了在一些能量受限的网络中，保证数据传输的稳定性的同时考虑节能的差错控制策略，其中，重点分析了降低网络通信能耗的节能策略以及经典差错控制技术中的自动请求重传方案(AEQ)和BCH编码方案的能耗。在分析基于循环冗余校验码纠正单比特错误和基于BCH/CRC混合编码方法的基础上，给出了一种多位纠错算法，其核心思想是对信息进行混合编码，在接收端减少解码运算。通过实验对本策略与自动请求重传策略和BCH编码策略进行了分析比较，结果显示本策略能有效降低传输数据的误码率和误帧率，提高系统的吞吐量，最后在具体的通信节点模型上对纠错算法的能耗进行了分析，并与ARQ方案、BCH纠错方案的能耗进行了对比，验证了算法在一定的范围内有较高的能量利用率。