分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇算法優(yōu)化研究

王林林+王成良+文俊浩

摘 要： 為了提高分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道均衡性，改善通信質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼`碼率，提出一種基于判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選的分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇算法。采用自適應(yīng)加權(quán)控制對(duì)分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道相位信息進(jìn)行星座圖劃分，采用橫向時(shí)域?yàn)V波器方法進(jìn)行信道中的干擾抑制，然后結(jié)合判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的分類選擇及均衡處理。最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果表明采用該算法進(jìn)行分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇時(shí)，信道的自適應(yīng)均衡性能較好，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率較低。

關(guān)鍵詞： 分組交換網(wǎng)絡(luò)； 傳輸信道； 分類選擇； 自適應(yīng)均衡

中圖分類號(hào)： TN711?34； TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）14?0136?03

Abstract： In order to improve the channel balance of packet switching network and quality of communication， and reduce the bit error rate of network transmission， a packet switching network transmission channel classification selection algorithm based on decision feedback adaptive screen is proposed in this paper. The adaptive weighted control is adopted to perform constellation graph partition for channel phase information of packet switching network. The transverse time?domain filter method is used to carry out interference suppression in channel， and then the decision feedback adaptive filtering method is combined to realize the network transmission channel classification selection and balance processing. The experimental analysis results show when the algorithm is used for transmission channel choice of the packet switching network， the adaptive equalization performance of channel is good and the error rate of network data transmission is low.

Keywords： packet switched network； transmission channel； classification selection； adaptive equalization

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，采用網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸成為人們進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息交流的必備手段，構(gòu)建分組交換網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻信號(hào)與信息的交互，并通過信道均衡和調(diào)制解調(diào)，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量[1]。在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，由于分組交換網(wǎng)絡(luò)信道的多普勒效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾和數(shù)據(jù)傳輸信道的失衡，導(dǎo)致分組交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量降低，才需要進(jìn)行衛(wèi)星傳輸信道的分類優(yōu)化選擇[2]，提高網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量。本文提出一種基于判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選的分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇算法，通過信道均衡優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用信道分類選擇優(yōu)化，改善分組交換網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和通信傳輸性能。

1 網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇算法改進(jìn)實(shí)現(xiàn)

1.1 基于自適應(yīng)加權(quán)控制的網(wǎng)絡(luò)信道星座圖劃分

在上述進(jìn)行了分組交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，進(jìn)行信道分類選擇算法優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文提出一種基于判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選的分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇算法。采用自適應(yīng)加權(quán)控制對(duì)分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道相位信息進(jìn)行星座圖劃分[3]。首先構(gòu)建橫向時(shí)域?yàn)V波器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的信道干擾抑制，橫向時(shí)域?yàn)V波器結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示[4]。根據(jù)圖1所示的橫向時(shí)域?yàn)V波器結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道傳輸性能優(yōu)化分析，采用最小均方誤差（LMS）準(zhǔn)則進(jìn)行線性橫向均衡分析，得到網(wǎng)絡(luò)的完整的涵蓋頻帶內(nèi)的波特間隔為：

根據(jù)各路徑與直達(dá)路徑之間的相位偏移，采用自適應(yīng)加權(quán)控制進(jìn)行信道的模糊自適應(yīng)篩選，得到自適應(yīng)加權(quán)控制的決策函數(shù)為：

1.2 基于判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選的信道分類選擇

通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)信道星座圖劃分，結(jié)合判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的分類選擇及均衡處理?；谥苯有蛄袛U(kuò)頻原理，得到分組交換網(wǎng)絡(luò)的星座圖的半徑為，采用QAM調(diào)制進(jìn)行多普勒擴(kuò)展，此時(shí)滿足：

通過上述處理，結(jié)合判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的分類選擇及均衡處理，提高了分組交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道質(zhì)量。

2 仿真實(shí)驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)中，分組交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元速率[6]為100 kBaud，橫向時(shí)域?yàn)V波器的階數(shù)為10，迭代步長(zhǎng)分別為0.023，，，多徑幅度參數(shù)為（1，0.5，-0.3，0.15，-0.15），多徑時(shí)延參數(shù)[7?8]為（0，0.6，1.6，3.0，3.5），載波頻率為3 kHz，采用BPSK調(diào)制數(shù)據(jù)信息為測(cè)試信號(hào)，采用自適應(yīng)加權(quán)控制對(duì)分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道相位信息進(jìn)行星座圖劃分和相位偏移抑制，得到分組交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道的星座圖如圖2所示。

由圖2可見，采用本文方法進(jìn)行信道的星座圖劃分，使得信道的均衡分配性能較好，從而實(shí)現(xiàn)傳輸信道的分類選擇，圖3給出了采用不同方法進(jìn)行信道分類選擇后的分組交換網(wǎng)絡(luò)的輸出的誤碼對(duì)比結(jié)果。

分析圖3結(jié)果得知，采用本文方法進(jìn)行分組交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道分類選擇，降低了傳輸過程中的輸出誤碼元，降低了輸出誤碼率，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

3 結(jié) 語(yǔ)

為了降低分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼`碼率，本文提出一種基于判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選的分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇算法。首先構(gòu)建分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道均衡模型，采用自適應(yīng)加權(quán)控制對(duì)分組交換網(wǎng)絡(luò)的信道相位信息進(jìn)行星座圖劃分，采用橫向時(shí)域?yàn)V波器方法進(jìn)行信道中的干擾抑制，結(jié)合判決反饋?zhàn)赃m應(yīng)篩選方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的分類選擇及均衡處理。研究結(jié)果表明，采用本文算法進(jìn)行分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸信道分類選擇，信道的自適應(yīng)均衡性能較好，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率較低。

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