多天线技术和信道编码浅析.ppt

* * * 卷积码设计 卷积码 编码器设计 卷积码一般可记为(n，k，m)码。其中k表示编码器输入端信息数据位，n表示编码器输出端码元数，而m表示编码器中寄存器的节数。 从编码器输入端看, 卷积码仍然是每k位数据一组，分组输入。 从编码器输出端看，卷积码是非分组的，它的输出n位码元不仅与当时输入的k位数据有关，而且还进一步与编码器中寄存器的以前分组的m位输入数据有关。 卷积码为有记忆编码，其记忆或称约束长度l=m+1，其中m为编码器中寄存器的节数。 卷积码设计 TD-LTE的卷积编码器 卷积码设计 卷积码 咬尾码的应用 减少归零的结尾操作，提高传输效率； 通过将输入比特的最后m位输入寄存器进行初始化； 性能稍有下降，译码复杂度有一定提高。 卷积码的速率匹配 为了支持高效、灵活的传输方式，信道编码技术需要考虑到各种不同的传输码率和调制方式，兼顾重传技术以及链路自适应技术。为此，信道编码技术常常使用打孔或者重复的方法，从编码比特流中提取预定长度比特序列，这个过程称为速率匹配。 卷积码设计 TD-LTE卷积码速率匹配 卷积码速率匹配交织器 Turbo 码设计 Turbo码编码器设计 典型的Turbo码编码器由两个递归系统卷积码（RSC，Recursive Systematic Convolutional codes）并行级联而成，因此Turbo码又被称为并行级联卷积码（PCC，Parallel Concatenated Convolutional codes） Turbo码编码器框图 Turbo 码设计 Turbo码编码器设计 TD-LTE Turbo编码器结构 Turbo 码设计 Turbo码的内置交织器 通过随机交织，使得编码由简单的短码得到了近似长码。当交织器充分大时，Turbo码就具有近似于随机长码的特性。在TD-LTE系统中，Turbo码的交织器采用二次置换多项式函数 并行译码示意图 线性分组码设计 线性分组码 循环冗余校验码（CRC校验码） RM码 奇偶校验码 重复码 TD-LTE信道编码总结 编码技术 主要应用场景 卷积码 PDCCH控制信道，PBCH广播信道，PUSCH复用的信道质量反馈信息 Turbo码 PDSCH信道，PUSCH信道，PMCH信道 CRC码 PDSCH信道，PUSCH信道，PUSCH复用的信道质量反馈信息，PDCCH控制信道，PBCH广播信道，PMCH信道 RM码 PUCCH控制信道的信道质量反馈信息和重传控制信息，PUSCH复用的信道质量反馈信息、重传控制信息和流数信息（RI, Rank Indication） 奇偶校验码 PCFICH控制格式指示信道，PUSCH复用的重传控制信息和流数信息（RI, Rank Indication） 重复码 PHICH重传指示信道，PUSCH复用的重传控制信息和流数信息（RI, Rank Indication） TD-LTE采用的信道编码技术 * * * * 多天线技术和信道编码 无 线 移 动 创 新 中 心 多天线技术 信道编码 目录 空时处理技术背景 背景情况： 空时处理始终是通信理论界的一个活跃领域。在早期研究中，学者们主要注重空间信号传播特性和信号处理，对空间处理的信息论本质探讨不多。上世纪九十年代中期，由于移动通信爆炸式发展，对于无线链路传输速率提出了越来越高的要求，传统的时频域信号设计很难满足这些需求。工业界的实际需求推动了理论界的深入探索。 空时处理技术背景 多天线技术分类（根据天线形态）： SISO MISO SIMO MIMO MU-MIMO SU-MIMO 空时处理技术背景 多天线技术分类（根据传输方案）： 发送分集技术 空间复用技术 波束赋形技术（智能天线） LTE系统的天线配置 下行 利用公共天线端口，LTE系统可以支持单天线发送（1x），双天线发送（2x）以及4天线发送（4x），从而提供不同级别的传输分集和空间复用增益 利用专用天线端口以及灵活的天线端口映射技术，LTE系统可以支持更多发送天线，比如8天线发送，从而提供传输分集、空间复用增益同时，提供波束赋形增益 上行 LTE系统上行支持发送分集和空间复用技术（最大4层数据流并行传输） 发送分集技术 发送分集技术概述： 分集技术通常用于对抗衰落、提高链路可靠性。分集技术需要接收端接收到多个重复的发射信号，这些发射信号携带同样的信息，其衰落在统计上有较低的相关性。分集的基本思想是，如果能够传输多个独立衰落的信号，从统计意义来说，合成信号的衰落比每一路信号衰落要降低很多。这是因为在独立衰落的假设下，当一些信号发生深衰落时，可能另一些信号的衰落较轻，各路信号同时发生深衰落的概率是很低的，从而合成信号发生深衰落的概率也被大大降低。 空间发射分集通