畢洪斌

（廣東公誠通信建設(shè)監(jiān)理有限公司惠州分公司，廣東 惠州 516003）

在20世紀(jì)60年代，現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)得到發(fā)展，而今在經(jīng)過了長達(dá)一個(gè)多世紀(jì)的快速發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)得到更好的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，如何將計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并使得人們在任何地方都能快速、有效、安全以及公平的進(jìn)行通信。當(dāng)2G還正在發(fā)展時(shí)，3G、B3G等已經(jīng)處在發(fā)展的前沿，而其核心技術(shù)就是CDMA技術(shù)，之后4G移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)被移動(dòng)的新媒體推向更高的舞臺，它具備更為發(fā)達(dá)的信道寬帶。文章以下在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)特點(diǎn)的前提條件下，分析通信系統(tǒng)的信道編碼方案，希望發(fā)現(xiàn)具備科學(xué)性、合理性與可靠性的無線數(shù)據(jù)通信方案。

1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的介紹

在信息技術(shù)高速發(fā)展的21世紀(jì)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方式得到轉(zhuǎn)變，市場需求與用戶推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展替代了早期的設(shè)備制造商和運(yùn)營商相主導(dǎo)的業(yè)務(wù)發(fā)展。該轉(zhuǎn)變形式使得當(dāng)前正處于研發(fā)的4G移動(dòng)通信系統(tǒng)必須具有幾點(diǎn)特征：

（1）在IP前提下的無線接續(xù)，并對Q0 S給予支持。

（2）支持多重模式以及對稱或非對稱業(yè)務(wù)模式。

（3）支持各個(gè)系統(tǒng)之間的無縫服務(wù)。

（4）支持?jǐn)?shù)據(jù)的高速傳輸，也就是按照移動(dòng)的速度對各種各樣的傳輸速度進(jìn)行支持。

在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中，將會(huì)使用很多的先進(jìn)技術(shù)，提供更多的使用體驗(yàn)給終端的使用者：

（1）使用軟件無線電技術(shù)，從而使全球的無縫漫游以及各個(gè)系統(tǒng)之間無縫業(yè)余的支持得以完成。

（2）使用正交頻分復(fù)用技術(shù)，使其與窄寬帶的干擾以及選擇性的頻率衰退進(jìn)行有效的對抗，進(jìn)而加強(qiáng)頻譜的使用概率。

（3）多輸入多輸出技術(shù)的使用，使得高數(shù)據(jù)速率得以完成，進(jìn)而加強(qiáng)了傳輸?shù)馁|(zhì)量以及系統(tǒng)的容量。

（4）智能天線技術(shù)的使用，對交互干擾起到抑制的作用，從而保證所獲得信號的正確性與有效性。

（5）高性能接收機(jī)的使用，使得高速數(shù)據(jù)傳送得以完成。

2 關(guān)于4G移動(dòng)通信系統(tǒng)信道編碼技術(shù)的相關(guān)研究

2.1 上行鏈路數(shù)據(jù)編碼方案的相關(guān)設(shè)計(jì)

使用Turbo碼對上行鏈路數(shù)據(jù)編碼方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。Turbo碼的推廣與創(chuàng)新，是在迭代譯碼思想以及最大后驗(yàn)概率譯碼的算法等的前提下進(jìn)行的。按照相同的理論，在分組碼上使用Turbo，這種情況被稱為分組Turbino碼。在信噪較低的高噪音環(huán)境中，分組碼的性能依然卓越，并且還具備極強(qiáng)的抗干擾功能以及抵抗衰落的能力，這能夠保證無線通信系統(tǒng)處在信道條件十分差的環(huán)境下，依然具備較大的使用潛能。

一般情況下，由拓展?jié)h明碼、奇偶校驗(yàn)碼或者是這兩者的組合形成分組Turbo碼，這樣能夠使譯碼更加的簡單化。其中拓展?jié)h明碼就是指將偶校驗(yàn)比特添加在漢明碼中的碼字最后，而奇偶校驗(yàn)碼就是指將奇偶校驗(yàn)位添加在每個(gè)分組信息的最后。在對上、下鏈路數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的編碼過程中，主要的實(shí)施步驟為：

（1）BTC編碼：就是依據(jù)信息位于校驗(yàn)位的順序?qū)⑺獋鬏數(shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)進(jìn)行矩陣相乘，這也是乘積碼名字的來源。乘積碼中的兩個(gè)編碼器并無內(nèi)外分別，編碼是依照不同的排列順序的一組信息元進(jìn)行的，也就是先依照列編碼，之后依照行編碼，最終得到的碼字是一致的。乘積碼在傳送方式上也有很多種，例如依照對角線方式、列方式或者是行方式進(jìn)行傳送。

（2）BTC碼的縮短：編碼器可以進(jìn)行更寬范圍的碼率，這主要是由于其構(gòu)造上具有一定的靈活性，所以在信道條件比較差的情況下，可以在保證寬帶的前提下使比特錯(cuò)誤率得到下降。另外，多個(gè)信道系統(tǒng)能夠使用同一個(gè)譯碼器，當(dāng)每個(gè)信道上使用不一樣的碼率。

在進(jìn)行傳輸時(shí)，其單位為編碼塊，當(dāng)對于特殊的碼率以及編碼方式而言，其編碼塊的尺寸就必須進(jìn)行預(yù)訂。為了使其能夠與預(yù)訂的大小相符合，不但可以對分量碼進(jìn)行選擇，還能夠采取Turbo碼縮短的方法。

（3）BTC碼的譯碼：在進(jìn)行譯碼時(shí)，必須按照信息信息構(gòu)成一個(gè)測試圖樣，且將其傳送給代數(shù)譯碼器。具體的譯碼過程的形成是：第一，選擇一個(gè)P值作為整數(shù)值，并且使k≥P，而k表示的是信息比特，一般情況下P值為3、4、5。對接到的比特進(jìn)行硬判決處理，且求出P中可靠度最小的比特位置。第二，將全部的2P個(gè)中可能的比特排列代入到該位置中，從而獲得2P個(gè)的測試圖樣；第三，將所有的測試圖樣傳送到硬判決的譯碼器當(dāng)中，從而得出候選碼字2P個(gè)，第四，在所得到的碼字中，選取一個(gè)最有可能的碼字并將其看做最后的譯碼結(jié)果。

2.2 下行鏈路數(shù)據(jù)編碼方案的相關(guān)設(shè)計(jì)

一般情況下，在設(shè)計(jì)下行鏈路數(shù)據(jù)的傳送編碼時(shí)，所使用的方法是循環(huán)移位矩陣形成H矩陣，這樣能夠生成QC-LDPC碼，且具備準(zhǔn)循環(huán)屬性。因?yàn)橄滦墟溌窋?shù)據(jù)在進(jìn)行傳送的過程中，必須注意校驗(yàn)點(diǎn)和傳送點(diǎn)之間存在的置信關(guān)系，因此筆者建議使用快速并行譯碼算法。該種方法中的各節(jié)點(diǎn)之間的信息傳遞的是置信信息或者是概率。比如從c點(diǎn)校驗(yàn)點(diǎn)傳送到v點(diǎn)變量節(jié)點(diǎn)中的信息是取c點(diǎn)中的一些特殊的概率信息，這個(gè)信息的具體取值是在c點(diǎn)的觀察值以及與之相聯(lián)系的變量節(jié)點(diǎn)在上一次的迭代過程中傳送到c點(diǎn)上的置信信息。

結(jié)語

4G通信系統(tǒng)在技術(shù)上而言將會(huì)占據(jù)很多不相同的關(guān)鍵性技術(shù)，并且所用的技術(shù)都是WIMAX所使用，在不久的將來，在下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，這兩者將可能有機(jī)的融合在一起。本文分析了4G移動(dòng)通信信道的編碼，嘗試性的研究4G無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)，希望使其信道編碼的有效性得到提升，并使其通信傳輸?shù)目煽啃缘玫接行Ъ訌?qiáng)。

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