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1、哈尔滨工程大学 硕士学位论文 级联码在WATM差错控制中的应用研究 姓名：孙铭卓 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：张曙 20040201 哈尔滨工程大学硕士学位论文 茼晏 W A T M 技术在支持多媒体业务方面具有独特优势，因此，被认为可能成 为未来无线通信的主干技术。近年来，W A T M 得到了广泛的重视，国内外大 学和科研机构都对此进行了研究与讨论。本文主要对W A T M 的信元头提出了 一种差错控制的方法。 首先，对标准A T M 的差错控制机制在高误码率信道条件下的信元丢失情 况进行了研究，发现单靠标准A T M 中的头差错控制( H E C ) 机制，难以满
2、足多 媒体业务对信元丢失率的要求。据此提出了一种无线A T M 信元的格式，用以 改善其信道差错率高带来的误码率。 然后，根据无线A T M 的要求，提出了适合于无线A T M 的协议。并对各种 适合A T M 的前向差错控制方法进行了研究与对比。 最后，提出了一种基于Q o S 无线A T M 信元头结构。其M A C 层采用 T D M A 佃D 协议，每一帧中每个时隙对应的连接都由基站动态分配，基站 根据时隙位置就可判定其对应的连接，从而在无线信道上可以部分省略 V C I V P I 的传输，所以可在信元头中加入1 6 个比特的B C H 码用于差错控制， 取代了标准A T M 信元头
3、的V C I V P I 。还对此信元头提出了一种适合于无线 A T M 信元头的差错控制方案一一级联码。同时分别对B C H 码与卷积码构成 的级联码和B C H 码与里德一所罗门( R s ) 码构成的级联码进行了研究与比 较。采用级联码的方法可以针对无线信道差错率高的特点进行纠错，并对这 两种级联码进行了性能仿真。通过结果表明，该信元头结构和级联码纠错的 方法可以满足无线A T M 的Q o S 需求。 关键词：无线A T M ；级联码；B C H 码；R S 码 哈尔滨工程大学硕士学位论文 A B S T R A C T W A T Mi sr e g a r d e da sm a
4、i n t e c h n i q u e f o rf u t u r ew i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ，f o r i t su n i q u ea d v a n t a g et os u p p l ym u l t i m e d i as e r v i c e s L a t e l y , W A T Mh a sb e e n p a i d m o r ea n dm o r e i m p o r t a n c eo n M a n yc o l l e g e s a n ds c i e n t i f i c
5、r e s e a r c h o r g a n i z a t i o n sh a v ei n v e s t i g a t i o na n dd i s c u s s i o no nW A T M ，n om a t t e rt h e ya r e d o m e s t i co ro v e r s e a s T h i sp a p e r p r o p o s e da ne f f e c t i v e e r r o rc o n t r o lt e c h n i q u ef o r W A T Mh e a d c r F i r s t ，w
6、e f o u n dt h e o r i g i n a l H E Co fA T MC a l ln o ts a t i s f yt h e Q o So f m u l t i m e d i as e r v i c eb yi n v e s t i g a t i n gt h eo r i g i n a le r r o rc o n t r o ls c h e m ei nt h ee a s e o fh i g he r r o rb i tr a t i o S ow ep r o p o s e dan e wc e Uf o r m a t i o nt
7、os o l v et h e p r o b l e m w h i c hi sb r o u g h ta b o u t b y w i r e l e s sc h a n n e l S e c o n d ，w ep r o p o s e daW A T M p r o t o c o lb a s e d o nt h er e q i r e m e n to fW A T M A n dw ea n y l i z e da n dc o n t r a s t e dt h ee r r o rc o n t r o lm e t h o d sw h i c ha r
8、 es u i tt o W A T M L a s t l y , Ac e l l s t r u c t u r eo fw i r e l e s sA T Mb a s e do nQ o Si sp r o p o s e d T h e T D M A T D D p r o t o c o lh a sb e e na d o p t e d a tt h eM A C l a y e r I ne a c hf r a l n e ，w h i c h c o r l n e c t i o ne a c ht i m e s l o t c o r r e s p o n
9、d s i s d y n a m i c a l l ya l l o c a t e db yt h e b a s e s t a t i o n T h eb a s es t a t i o nc a nd e t e c ti t sc o r r e s p o n d i n gc o n n e c t i o nb yt h ep o s i t i o n o ft h et i m e s l o t T h u st h eV C I V P It r a n s m i s s i o nc a l lb ep a r t l yo m i t t e di nt
10、h e w i r e l e s sc h a n n e l s T h e r e f o r e ，a sm a n ya s1 6b i t so fB C Hc o d ea l ea d d e dt ot h e c e l lh e a df o rt h ee r r o rc o n t r 0 1 w h i c hr e p l a c e sV C I V P Io ft h es t a n d a r dA T Mc e l l h e a d C o n c a t e n a t e dc o d ei s a p p l i e dt o A T Mc e
11、 l lh e a d e ra sa ne r r o rc o n t r o l s o l u t i o n T 1 1 i sp a p e ra n a l y z e dt h ec o n c a t e n a t e dc o d ec o m b i n e dB C Hc o d ew i m c o n v o l u t i o nc o d ea n dc o n c a t e n a t e dc o d ee o m b i n e dB C Hc o d ew i t h R e e d S o l o m o n ( R S ) c o d e T h
12、 e s em e t h o d s C a l lp e r f o r me f f e c t i v e l yi np r e s e n c eo f h i g h e r6 1 T o rr a t i oi nw i r e l e s sc h a n n e l ，i nt h ee n d ，t h ec o m p u t e rs i m u l a t i o ns h o w s t h ep e r f o r m a n c eo ft h i ss c h e m e T h er e s u l ts h o w st h i sm e t h o d
13、C a l l s a t i s f yt h e d e m a n d so fW A T M Q o S K 盯w o r d s ：W A r I M ，c o n c a t e n a t e dc o d e ，B C Hc o d e , R e e d - S o l o m o n C O d e 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导 下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文 献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已 注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经公开发表的作品成果。对本文的研究做出
14、重要贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律结果由本人承担。 作者( 签字) ：型：必 日期：2 0 0 4 年0 2 月1 6 日 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 1 概述 第1 章绪论 随着无线通信、有线通信和智能网络的高度发展，特别是固定( 有线) 通信网络向宽带综合业务数字网( B - - I S D N ) 的发展趋势，要求未来的移动通 信系统与B I S D N 一样，不仅可以支持话音业务，而且还应支持数据和图象 等综合业务( 亦称之为多媒体业务) 。由于目前的第二代移动通信系统不能支 持多媒体通信，不适应未来发展的需要，因此些国际组织和研究机构正
15、着 手研究具有综合业务能力的第三代移动通信系统。 在B - I S D N 网络中成功实现多媒体业务的综合传输与交换的技术基础是 采用A T M ( 异步转移模式) “1 ，该技术已被国际电信联盟标准委员会( I T U - - T ) 确认为B I s D N 的信息转移模式，为了与固定网络向B I s D N 的发展趋势 相适应，支持多媒体业务通信和方便地实现与B I S D N A T M 固定网络地互连， 有关的国际组织已提出了以无线A T M 技术为基础的来实现第三代移动通信系 统，例如： 1I T U ( I n t e r n a t i o n a lT e l e e o m
16、 m u n i e a t i o n sU n i o n ) 提出了I M T 2 0 0 0 ( I n t e r n a t i o n a lM o b i l eT e l e c o m m u n i c a t i o n s ，原名F P L M T s ) ，主要任务是 在全球范围内提供中、低比特率的多媒体业务。其第一阶段目标是实现最高 速率达2 M b p s 的无线多媒体通信，第二阶段目标将实现l O M b p s 的无线多媒体 通信。 2E T S I 提出了通用移动通信系统U M T S ( U n i v e r s a lM o b i l e T e l e c o m m u n i c a t i o n sS y s t e m ) 和移动宽带系统( M B S ) 。其中U M T S 与I M T 2 0 0 0 类似，可支持的用户速率范围是9 6 K b p s 一2 M b p s 0 1 。W A R C 9 2 已为F P L M T S
