信道编码作业.doc

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1、作业二广播方式是一对多的传输，发送端对整个网络中所有终端都发送数据包，包括不需要该数据的终端，广播方式方式的优点是设备简单，组网成本低，缺点是随着网络规模的增加，造成带宽资源的浪费，而且容易引起广播风暴，不能在因特网上应用;由于广播方式无反馈信道，无法为每个用户提供个性化服务。图1动通信中的多播技术当多个终端同时需要接收同一数据时，多播方式也就成为最佳选择。多播方式也称为组播方式，是一种多地址的广播，它实现了从一点同时向多点发送数据传输方式，并且只有多播组群中的用户能接收到发送数据的，这样相对于广播技术能在很大程度上节省带宽。同时，多播也是相对于单播而言的，当多播组群中只有一个多播成员时，

2、多播方式也可以看作是单播的形式。多播方式广泛应用于有线网络，有基础的移动网络以及自组织网络。本文主要研究移动通信网络中的多播技术，如图1示。多播系统的主要参数随着广播业务的发展，对于一个采用多播方式的通信系统，衡量系统性能的无线自适应多播系统跨层设计的研究主要参数有：1.吞吐量和频谱利用率:吞吐量可以认为是在单位时间内，单位频谱上正确传输的信息比特数，公式描述为Rc=正确译码的信息位比特/发送的所有比特。吞吐量Rc是无量纲参数，主要在未调制的通信系统中考虑，反映的是数据在传输中的有效性，同时也是系统传送数据时，信道编码的等效码率。当等效码率越高时，比特流中的信息长度占码字总长度的比重就越大

3、，信息传送的速率就越高。当存在高阶调制时，通常使用频谱利用率来分析系统性能。频谱利用率定义为单位时间，单位带宽内可以传输的数据速率，单位为bit/s/Hz。如果通过数据传输时的等效码率，也即吞吐量为Rc，当使用调制级数为的M-QAM映射方式时，频谱利用率公式即为:当采用BPSK调制时，Mn=2采用4-QAM调制时，Mn=4，当采用64-QAM调制时，Mn=64。的量纲是比特/符号。在自适应调制系统中，调制阶数越高，在相同的频带宽度上可以提供更高的传输速率。一般来说，频谱利用率与吞吐量的本质上是一致的，都反映了数据业务传输的有效性。2．误比特率与误包率:误比特率定义为错误接收的比特在传送总比

4、特中所占的比例，也可以认为是单个比特发生错误的概率。在同等信噪比条件下，使用高阶调制的平均误比特率比低阶调制更高。误包率是接收端错误接收到的信息包的个输在所有传送的信息包的中的比例。接收端对接收的信息包进行CRC校验，当CRC校验出错时，发送自动重传请求。由于系统的重传次数有限，当达到最大重传次数时接收包的CRC校验仍然错误时，则认为该信息包错误，统计入误包数目。其中，重传的信息数据包的个数并不统计入所有传送信息包的总个数当中。在自动重传请求系统中，通常还会涉及到首次误包率与残余误包率。首次误包率是指具有重传功能的系统中，在第一次传输时错误包比例，也可以称为物理层的瞬时误包率。残余误包率是

5、从链路层角度观察到的，指经过重传系统有限次重传后，数据包仍然错误的比例。误比特率与误包率都是反映了数据业务传输的可靠性。3.平均传输次数:平均传输次数指系统中一个信息包被正确接收时平均所要传输的次数，可以表示为：平均传输次数二实际传输包数目之和/原始的信息数据包个数。实际传输包数目之和包括原始信息数据包数目与重传信息数据包数目之和。通常平均传输次数用来反映系统的延时性能。自动重传请求自动重传请求是一种用来在数据链路层保证端。到端之间正确传输的通信网络协议，其组成原理如图所示。ARQ系统需要双向信道，一般通过循环冗余校验(CyclieRedundaneyCheek，CRC)来判断正误。在发送

6、端，信源产生信息码元在编码器中加入CRC校验码，暂存于缓冲存储器后发送。接收端接收到码字后，首先进行CRC校验，若校验失败，则由ARQ生成器产生一重发指令NAcK，经过反向信道送回至原发送端，这时，发送端的ARQ控制器将缓冲存储器中的数据重新发一次，接收端清除输出缓冲存储器，丢弃该数据帧。若接收端CRC校验未发现错误，则经反向信道发出确认的指令ACK，并将数据上传至高层，发送端收到此指令后，删除发送端缓冲中的内容并继续发送下一码组。ARQ系统组成框ARQ方式主要优点是:需要CRC校验码元非常少，一般仅占总码元的5%一10%，但是却能获得良好的输出误码率;CRC校验过程相比于FEC译码简单，

7、能够减少设备的复杂度;CRC校验码与信道的差错统计特性无关，因此也可以用于自适应技术领域。ARQ方式主要缺点是:信道利用率不高，当信道干扰较大时，系统处于循环重发的状态，造成延时过大;ARQ方式需要反向信道用以发送反馈包，因此对于广播等单向传输的系统并不适用。吞吐量(BPS)准则:吞吐量准则的传输目的是在保证系统能够达到最大的频谱利用率，但是不能保证系统的误比特率性能。吞吐量准则侧重于传输的有效性。吞吐量准则的阂值的确定