1.一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,选择合适的湍流模型;
步骤2,测定大气湍流的折射率结构常数
步骤3,根据折射率结构常数 和通信的波长计算湍流模型参数;
步骤4,建立探测器输出电信号的信道模型;
步骤5,根据湍流模型、湍流模型参数以及光通信的系统参数来计算通信中断概率;
步骤6,根据湍流造成的中断概率计算中断所需要的缓存大小;
步骤7,根据信道模型以及光通信系统参数来计算通信的误码率;
步骤8,根据误码率计算ARQ协议需要缓存的存储大小;
步骤9,根据中断概率、误码率、通信速率以及ARQ反馈重传机制,计算缓存空间的大小。
2.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤1中根据通信环境特点、湍流强度分布信息选择湍流模型为对数韦伯模型,湍流引起光强闪烁,光强I的概率密度f(I)和分布函数F(I)如下:其中参数α和β为模型的形状参数,η为尺度参数。
3.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤3中的湍流模型参数包括模型的形状参数α、β和尺度参数η,通过光通信系统参数和折射率结构常数 进行计算,计算公式如下:其中D为接收孔径, 为折射率结构常数, 为波数,λ为通信光波的波长,L为通信距离;
其中 为光强闪烁指数,I是光强,E[·]表示求数学期望;
其中Γ(·)为伽马函数,
4.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤4中的输出电信号的信道模型受探测器的性能参数、光信号传输特性以及湍流对信号的影响,表示为:y=ρIx+n
在二进制启闭键控调制中,x表示发送的基带信号,I为接收探测器输入光强;ρ表示探测器的光电转换效率;n为系统产生的热噪声,服从均值为0,功率为N0/2的高斯分布,N0表示噪声功率;y表示探测器输出的电信号;探测器输出信噪比表示为
5.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤5中根据湍流模型、湍流模型参数以及通信的系统参数,基于概率统计理论和光通信传输理论的结合进行计算中断概率Poutage,计算公式如下:其中,P()为某事件发生的概率,中断阈值 表示低于平均辐照度的dB数,I是光强,其中,在不损失一般性的情况下,光强数据被归一化为平均值,即=1,光强阈值 α、β为湍流模型的形状参数,η为尺度参数。
6.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤6中根据通信数据量、数据传输速率以及中断持续时间的预期值计算缓存大小,设通信速率为r,在一段时间T内,所需的缓存大小为:Moutage=rTPoutage。
Poutage为中断概率。
7.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤7中,根据信道模型以及光通信系统参数来计算通信的误码率Pe的方法如下:其中erfc(·)是误差补函数,f(I)是光强,的概率密度,SNR0是无湍流时的信噪比,计算公式为:SNR0=2ρP/N0
P是接收机的光功率,通过系统参数估算,N0表示噪声功率。
8.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤8中由于误码所需要的缓存存储大小用如下方法进行计算:设通信速率为r,数据包长度为L比特,在一段时间T内,错误比特数为rTPe,则在这段时间内所需缓存大小的最大值为rTPeL比特,平均值为(1+rTPe)L/2比特。
9.如权利要求1所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法,其特征在于:步骤9中根据中断概率、误码率、通信速率以及ARQ反馈重传机制,计算缓存空间的大小为M=rTPoutage+rTPeL比特。
10.一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算装置,其特征在于:包括处理器和存储器,存储器用于存储程序指令,处理器用于调用存储器中的存储指令执行如权利要求1‑9任一项权利要求所述的一种无线光通信ARQ系统缓存需求的估算方法。