[發(fā)明專利]高效的多用戶多元并行傳輸方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910103092.5
• 申請(qǐng)日: 2009-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101515844A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬馨睿;段世平;肖業(yè)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶無(wú)線綠洲通信技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L1/02
• 分類號(hào): H04L1/02;H03M13/05
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 秦力軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的多元并行傳輸技術(shù)，特別是涉及一 種結(jié)合基于因子圖的多元碼的多元編碼調(diào)制傳輸技術(shù)；更進(jìn)一步說(shuō)，涉及 一種基于以上多元編碼調(diào)制技術(shù)的多用戶多元碼并行傳輸方法及裝置。

背景技術(shù)

在帶寬和功率都受限的條件下，提高系統(tǒng)的傳輸效率及可靠性是新一 代無(wú)線通信系統(tǒng)需要解決的最主要問(wèn)題之一。

編碼調(diào)制(Coded?Modulation)技術(shù)自從ungerboeck1982年提出TCM 以來(lái)一直是個(gè)熱門研究領(lǐng)域，由于采用聯(lián)合信道編碼和調(diào)制在不展寬頻帶 的前提下獲得所需要的編碼增益，TCM以及編碼調(diào)制聯(lián)合設(shè)計(jì)一直是通信 特別是要求高頻譜效率的無(wú)線通信中的一個(gè)重要研究方向。Ungerboeck 提出的網(wǎng)格編碼調(diào)制TCM在AWGN信道中，不增加帶寬和功率，相同的信 息速率下可獲得3-6dB的編碼增益。Ungerboeck同時(shí)給出了AWGN信道 下TCM好碼的歐氏空間度量的定義，這與傳統(tǒng)上的采用Hamming距離作為 好碼判據(jù)不同。同樣思想的分組編碼調(diào)制BCM是用分組碼代替TCM中的卷 積碼。

但是，TCM的良好性能主要體現(xiàn)在高斯信道下，而在多徑衰落信道下， TCM性能并不及另一種被廣泛采用的編碼調(diào)制方式-比特交織編碼調(diào)制 (BICM)。BICM的原理比較簡(jiǎn)單，編碼后的比特流通過(guò)比特交織器，之后 再按順序映射到調(diào)制星座點(diǎn)，這里，星座映射采用格雷映射，比特交織器 可以精心設(shè)計(jì)，但采用隨機(jī)交織器即可保證獲得較好性能。BICM的優(yōu)點(diǎn) 是：1、BICM追求漢明距的最大化，盡管犧牲了一些歐氏距離特性，但使 得碼分集數(shù)最大，在Rayleigh衰落信道下具有高度的魯棒性；2、在理想 交織時(shí)，編碼器和調(diào)制器分離設(shè)計(jì)，高度的設(shè)計(jì)靈活性。當(dāng)前的絕大多數(shù) 無(wú)線通信系統(tǒng)，如2G、3G、WIMAX等系統(tǒng)，均采用了BICM及在其基礎(chǔ)上 演進(jìn)的編碼調(diào)制方式。

當(dāng)前系統(tǒng)中采用的主流信道碼是二元碼，比如turbo碼和LDPC碼。當(dāng) 結(jié)合高階調(diào)制時(shí)，由于編碼比特在映射到調(diào)制符號(hào)時(shí)存在比特相關(guān)性，因 此在解調(diào)求取比特似然信息時(shí)存在信息的丟失。這是2元碼固有的缺陷， 采用比如迭代解調(diào)譯碼等方法，在增加復(fù)雜度和處理時(shí)延的情況下可部分 彌補(bǔ)這一損失。

多天線技術(shù)(MIMO)作為提高頻譜效率、保證傳輸可靠性的重要手段， 近年來(lái)在無(wú)線通信系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。MIMO復(fù)用如V-BLAST 等，發(fā)端的每根天線發(fā)送獨(dú)立的數(shù)據(jù)，收端每根天線的接收數(shù)據(jù)都是發(fā)端 同時(shí)刻所有數(shù)據(jù)的疊加，接收端采用某種接收方式可解調(diào)數(shù)據(jù)。這樣，隨 著天線數(shù)的增加，信道容量可極大增加。但是，前提是當(dāng)信道條件良好、 MIMO空間信道相關(guān)性很小時(shí)才會(huì)獲得。

1993年，Turbo碼的引入引起了信道編碼領(lǐng)域革命性的變革，迭代譯 碼成為主流。1996年，LDPC碼被重新發(fā)現(xiàn)，在采用軟信息迭代的BP譯碼 算法時(shí)能取得比Turbo碼更好的性能。但LDPC碼的編碼復(fù)雜度較高，而 具有快速編碼結(jié)構(gòu)的LDPC碼性能并不比Turbo好。并且，更重要的，這 兩種碼的逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能都只有在長(zhǎng)碼塊時(shí)才能取得，在短碼塊、 中高碼率情況下，結(jié)合Turbo碼或LDPC碼的BICM性能并不令人滿意。

二元的Turbo碼和LDPC碼均可用其因子圖(factor-graph)來(lái)表示， 采用二元BP(置信傳播)算法進(jìn)行譯碼。而基于因子圖的多元碼，如多 元LDPC碼、多元LDGM碼、多元RA/iRA碼等，其圖結(jié)構(gòu)與二元碼相似， 不同之處在于不同的路徑對(duì)應(yīng)著不同的非0因子，因子圖上的多元碼仍可 采用BP算法譯碼。基于因子圖的多元碼在中短碼塊長(zhǎng)度時(shí)性能優(yōu)于二元 碼。

以下用多元碼作為基于因子圖的多元碼的簡(jiǎn)稱。