[发明专利]基于IHDAF协议的FSO通信系统的工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于增量混合式译码放大前传(IHDAF)协议的自由空间光(FSO)通信系统的工作方法，属于无线光通信传输技术领域。

背景技术

随着我国通信事业飞速发展，无线通信用户数量骤然增多，对数据的无线传输速率与质量也有了更高的要求，但在传统射频无线通信领域，由于信息传输需求的日益激增，使得该领域的频谱资源变得日益紧缺。无线光通信作为传统射频通信的补充，具有传输带宽大、通信容量大、传输速率快、抗电磁干扰能力强及保密性好等优点。我国电信产业管理部门、政府、各大电信运营商及科研院所等对无线光通信技术也给与了广大关注。尽管无线光通信有其独特的优势，但现实中它受到许多因素的限制与制约，尤其对室外自由空间光(FSO)通信中，光通信链路容易受路径损耗、大气湍流及瞄准误差的影响，将协议中继技术引入到FSO通信中，能有效抑制上述情况引起的系统性能下降，提高系统传输可靠性，增大传输距离，这已成为FSO通信领域的一个研究热点。

经典无线光协议通信技术主要是将放大前传(Amplify and Forward,AF)或译码前传(Decode and Forward,DF)两种方式与无线光通信相结合。L.Yang等(参见L.Yang,X.Gao and M.Alouini,“Performance Analysis of Relay-Assisted All-Optical FSO Networks Over Strong Atmospheric Turbulence Channels With Pointing Errors,”IEEE Journals of Lightwave Technology,vol.32,no.23,pp.4613-4620,2014)提出了基于AF协议的FSO通信系统，并分析了系统中断概率、误码率等性能，分析得出AF协议能有效提高系统性能与传输可靠性，增大传输距离。M.R.Bhatnagar(参见M.R.Bhatnagar,“Performance Analysis of Decode-and-Forward Relaying in Gamma-Gamma Fading Channels,”IEEE Photonics Technology Letters,vol.24,no.7,pp.545-547,2012)提出了基于DF协议的FSO通信系统，并分析了在Gamma-Gamma分布的大气扰动模型下系统中断概率、误码率等性能。以上方案在协议中继节点的选择方式及工作方式上比较单一，对信道适应不够灵活，在实际应用中具有一定的限制。S.M.Aghajanzadeh等(参见S.M.Aghajanzadeh and M.Uysal,“Performance Analysis of Parallel Relaying in Free-Space Optical Systems,”IEEE Transactions on Communications,vol.63,no.11,pp.4314-4326,2015)提出了采用并行中继传输方式，发送信息可以同时通过直传、AF中继及DF中继进行传输，该方案可使系统获得一定的分集增益，但系统复杂度大大提升，而且系统无法视信道情况选择合适的传输方式，难以发挥理想性能。

发明内容

根据现有技术和解决方案的缺点和不足，本发明提供了一种适用性强、性能更好的基于增量混合式译码放大前传(IHDAF)协议的自由空间光通信(FSO)系统的工作方法。

本发明的技术方案如下：