本技术公开了一种基于实时水声通信系统的多频带跨层可靠传输方法,包括:发送端将完整的发送比特流均分后分别封装并进行LDPC‑CRC编码和频带调制;接收端对均衡后的接收信号进行考虑了随机相位偏移的LDPC‑CRC译码,计算各频带信噪比以自适应调整译码码率;将译码错误的数据包信息、码率返回发送端,每个频带包含所有译码错误的数据包并进行重传;若任意一个频带的数据包译码正确,则认为该数据包重传成功,反之则再次重传直到达到最大重传次数;当所有数据包都译码正确时,指示发送端进行下一帧待发送数据的发送。本发明减小了重传请求次数,提升了重传成功的概率,提升了水声通信的可靠性。
背景技术
可靠的数据传输旨在保证接收端能够正确获取发送端的原始数据,在陆地无线射频通信与网络领域,广泛用于可靠传输的机制为增加冗余与重传,随着水声通信技术的发展,这两种手段也用于了水声通信与网络中。然而,与无线射频网络相比,可靠的数据传输在水声通信中变得更加具有挑战性。水声信道具有质量差、强时变、传播延时大等特点,限制了冗余机制的广泛应用,影响了重传机制的性能。
冗余机制的目的是为接收端提供错误检测和纠错能力,重传机制的目的是在保证传输可靠的情况下,提高接收端成功接收的概率。一种典型的冗余机制是前向错误控制(forward error control,以下简称FEC),但它本身并不能总是保证传输可靠性,如果信道的误码率太大,接收方无法纠正所有错误,则应触发重传来成功接收。典型的重传机制是自动重复请求(automatic repeat request,以下简称ARQ),它联合使用了接收端的确认方案来更新发送端的接收状态和重发方案。
尽管在物理层利用一系列均衡技术可以增强传输的可靠性,但在水声信道十分恶劣的情况下,仍然无法避免出现数据包解错的情况出现。FEC与ARQ在一定程度上可以缓解均衡技术的压力,但考虑到水声传播的时延较长,多次重传会造成巨大的时间浪费,而水声信道质量的不确定性也会使得前向纠错码的冗余度不好把握。
为了在实时水声通信系统中实现可靠传输方法,除了方法本身性能,还需要考虑复杂度、实时性等问题。因此,设计一种性能良好的可靠传输方法,同时能在水声嵌入式通信系统中进行实现,对实时水声通信的质量提升具有重要价值。
实现思路