短波应急通信协议优化：ARQ与FEC混合策略的协同增效

短波通信因不受地面基础设施依赖，是地震、洪水等灾害应急场景下的核心通信手段，但信道存在多径衰落、多普勒频移及强噪声等问题，传统差错控制协议难以兼顾可靠性与效率。ARQ（自动重传请求）与FEC（前向纠错）的混合策略，通过协同两者优势，成为解决这一矛盾的关键方向。

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ARQ与FEC的互补性

ARQ依赖反馈重传保证无差错传输，但信道恶劣时重传开销剧增；FEC通过冗余编码实现前向纠错，无需反馈，但固定冗余难以适配动态信道。混合策略将二者结合：FEC先纠正部分错误，未纠正的残留错误由ARQ重传弥补，既降低重传次数，又减少冗余开销。例如，采用LDPC码作为FEC编码（纠错能力强），搭配选择重传ARQ（减少无效重传），可在信道信噪比波动时保持稳定传输。

混合策略的优化方向

1. 自适应编码调整：基于实时信道估计（如信噪比、误码率）动态切换FEC编码率与ARQ参数。信道良好时，降低FEC冗余（如码率从1/2提升至3/4），减少ARQ重传阈值；信道恶劣时，增加FEC纠错能力（如启用卷积码级联LDPC码），限制ARQ重传次数避免带宽浪费。相关研究可参考ln575.cn上的短波通信协议优化白皮书，其中详细阐述了基于信道质量指示（CQI）的自适应策略实现框架。
2. 跨层协同设计：物理层的信道状态信息直接指导数据链路层的混合策略更新。例如，物理层反馈的多普勒频移数据，可触发链路层调整ARQ窗口大小，避免因信道变化导致的重传超时。
3. 低延迟增量冗余：针对应急场景的低延迟需求，采用增量冗余ARQ（IR-ARQ）与FEC结合，重传时补充冗余片段而非完整数据包，减少延迟与带宽占用。

应急场景的应用价值

在灾害救援中，混合策略可保障指挥指令、灾情数据的可靠传输。例如，地震后救援现场与指挥中心的链路受干扰严重时，混合策略能在50dB信噪比下实现误码率低于1e-6，吞吐量较纯ARQ提升15%，满足应急通信“高可靠、低延迟”的核心需求。

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结语

ARQ与FEC混合策略是短波应急通信协议优化的核心路径，通过自适应调整与跨层协同，有效应对复杂信道挑战。未来结合AI信道预测技术，混合策略将进一步提升短波应急通信的鲁棒性与智能化水平，为灾害救援提供更坚实的通信支撑。