[發明專利]高效的多用戶多元并行傳輸方法及裝置

有效

• 申請號: 200910103092.5
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101515844A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 馬馨睿;段世平;肖業平
• 申請（專利權）人: 重慶無線綠洲通信技術有限公司
• 主分類號: H04L1/02
• 分類號: H04L1/02;H03M13/05
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及一種無線通信系統中的多元并行傳輸技術，特別是涉及一 種結合基于因子圖的多元碼的多元編碼調制傳輸技術；更進一步說，涉及 一種基于以上多元編碼調制技術的多用戶多元碼并行傳輸方法及裝置。

背景技術

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

編碼調制(Coded?Modulation)技術自從ungerboeck1982年提出TCM 以來一直是個熱門研究領域，由于采用聯合信道編碼和調制在不展寬頻帶 的前提下獲得所需要的編碼增益，TCM以及編碼調制聯合設計一直是通信 特別是要求高頻譜效率的無線通信中的一個重要研究方向。Ungerboeck 提出的網格編碼調制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同時給出了AWGN信道 下TCM好碼的歐氏空間度量的定義，這與傳統上的采用Hamming距離作為 好碼判據不同。同樣思想的分組編碼調制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制方式-比特交織編碼調制 (BICM)。BICM的原理比較簡單，編碼后的比特流通過比特交織器，之后 再按順序映射到調制星座點，這里，星座映射采用格雷映射，比特交織器 可以精心設計，但采用隨機交織器即可保證獲得較好性能。BICM的優點 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 得碼分集數最大，在Rayleigh衰落信道下具有高度的魯棒性；2、在理想 交織時，編碼器和調制器分離設計，高度的設計靈活性。當前的絕大多數 無線通信系統，如2G、3G、WIMAX等系統，均采用了BICM及在其基礎上 演進的編碼調制方式。

當前系統中采用的主流信道碼是二元碼，比如turbo碼和LDPC碼。當 結合高階調制時，由于編碼比特在映射到調制符號時存在比特相關性，因 此在解調求取比特似然信息時存在信息的丟失。這是2元碼固有的缺陷， 采用比如迭代解調譯碼等方法，在增加復雜度和處理時延的情況下可部分 彌補這一損失。

多天線技術(MIMO)作為提高頻譜效率、保證傳輸可靠性的重要手段， 近年來在無線通信系統中得到了越來越廣泛的應用。MIMO復用如V-BLAST 等，發端的每根天線發送獨立的數據，收端每根天線的接收數據都是發端 同時刻所有數據的疊加，接收端采用某種接收方式可解調數據。這樣，隨 著天線數的增加，信道容量可極大增加。但是，前提是當信道條件良好、 MIMO空間信道相關性很小時才會獲得。

1993年，Turbo碼的引入引起了信道編碼領域革命性的變革，迭代譯 碼成為主流。1996年，LDPC碼被重新發現，在采用軟信息迭代的BP譯碼 算法時能取得比Turbo碼更好的性能。但LDPC碼的編碼復雜度較高，而 具有快速編碼結構的LDPC碼性能并不比Turbo好。并且，更重要的，這 兩種碼的逼近香農限的優異性能都只有在長碼塊時才能取得，在短碼塊、 中高碼率情況下，結合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)來表示， 采用二元BP(置信傳播)算法進行譯碼。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，其圖結構與二元碼相似， 不同之處在于不同的路徑對應著不同的非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度時性能優于二元 碼。

以下用多元碼作為基于因子圖的多元碼的簡稱。