基于无速率码的卫星自适应可靠多播协议研究

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1、分类号学号M201671940学校代码10487密级硕士学位论文基于无速率码的卫星自适应可靠多播协议研究学位申请人：周峰学科专业：电子与通信工程指导教师：鲁放讲师答辩日期：2018年5月25日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonSatelliteAdaptiveReliableMulticastProtocolBasedonRatelessCodesCandidate:ZhouFengMajor:Electronic

2、s&CommunicationEngineeringSupervisor:Lect.LuFangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2018华中科技大学硕士学位论文摘要随着人们对高速率多媒体业务需求的持续增加，有限的频带资源成为移动通信发展的主要瓶颈。卫星通信网络具有天然的广播多播特性，为具有相同业务需求的用户提供数据传输服务，极大提高了整个系统的效率和网络资源的利用率，逐渐成为未来通信网络热门的发展趋势。然而卫星通信网络与地面网络存在较大的不同，严重的雨衰问题和长往返时延对

3、卫星系统的传输质量和传输效率提出了较高的要求。因此，本文着重研究了卫星多播通信系统中的差错控制机制和自适应传输控制技术，设计了一种基于无速率码的自适应多播传输协议，并针对卫星信道特点提出了两个自适应算法，对提高卫星可靠多播系统的频谱效率有重要的意义。首先，本文分析了无速率码和可靠多播技术的基本原理，着重阐述了差错控制技术和自适应传输控制方法；接着，针对卫星多播通信系统往返时延长、信道变化复杂、组内通信难度大的特点，从传输帧格式、传输流程、重传方式、反馈方式等方面设计了一个适用于卫星多播的自适应可靠传输协议，可以有效避免反馈风暴问题；然后，在该协议的基础上，提出了基于传

4、输分段与极值理论预测、基于用户分组与顺序统计量估计的自适应算法；最后，针对第一种自适应算法重传次数较多的问题，分析并设计了相应的优化方案。本文设计的两种自适应算法，适用于卫星信道静态不变和动态变化的场景，相比于现有的可靠多播算法，具有更高的传输效率。在卫星多播组用户总体分布随时间动态变化的条件下，比较算法仿真结果与理论值的差距，本文提出的自适应算法均有较好的自适应跟踪特性和较高的频谱效率，验证了自适应算法的有效性。关键词：卫星通信；可靠多播；无速率码；自适应传输；协议设计I华中科技大学硕士学位论文AbstractAspeople'sdemandforhigh-rate

5、multimediaservicescontinuestoincrease,limitedbandwidthresourceshasbecomeamajorbottleneckinthedevelopmentofwirelesscommunication.Satellitecommunicationnetworkhasanaturalmulticastfeaturetoprovidedatatransmissionservicesforgroupuserswiththesamedemand,whichgreatlyimprovestheefficiencyandthe

6、utilizationofnetworkresources.Meanwhileitisbecomingpopularinthedevelopmentofthewirelesscommunication.However,satellitecommunicationnetworkandlandnetworkarequitedifferent.SeriousrainattenuationandlongRound-TripTimeimposehighrequirementsonthetransmissionqualityandtransmissionefficiency.Th

7、erefore,thispaperfocusesonthemulticasterrorcontrolmechanismandadaptivetransmissiontechnologyinsatellitemulticastsystem,anddesignsanadaptivemulticasttransmissionprotocolbasedonratelesscode.Then,twoadaptivealgorithmsforsatellitemulticastareproposed,whichhaveimportantsignificancef