Page 19 - 网络电信2018年9月刊上

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图3 混合波束赋形的基本原理图 LDPC码也称Gallager码，由RobertG.Gallager于1962年提出。
LDPC是通过稀疏二部图构造的，是一种容量逼近码，意味着存
在实际结构，使噪声门限在一个对称无记忆信道上能被设置得
非常接近（甚至在二进制擦除信道上任意接近）理论最大值
（香农极限）。噪声阈值定义了信道噪声的上限，据此可以使
信息丢失的概率尽可能小。使用迭代置信传播技术，LDPC码可
以根据其块长度在时间上进行线性解码。它的校验矩阵H中非零
元素（“1”）的个数远小于零元素的个数，或者矩阵的行重及
列重与码长相比是个很小的数，LDPC码的这种特性使其可以构
造出低复杂度、高性能的码。表2针对Polar码、LDPC码与4G的
Turbo码作出了对比分析。
表2 3种编码对比情况

混合波束赋形的基本原理如图3所示。
（1）通过使用总辐射功率（TRP）天线的子面板发射正交
下行链路参考信号来生成模拟波束。 5、FBMC
（2）用户设备（UE）可以测量这个波束参考信号的被接收 正交频分复用（OFDM）是子信道中信道使用的概念，所有
功率，并报告波束指标，包括接收到的最高功率。 子信道都是正交的，数据被符号调制并传输到每个子信道。因
（3）TRP可以基于探测的参考信号和报告的模拟波束，确 此，要传输的数据更快。OFDM的技术性质是FFT银行过滤器。原
定数字预编码，因为时分复用（TDD）系统的传输是在同一频率 型滤波器的主要缺点是由于其窄带外带宽，在实际应用中出现
发生的，上行链路和下行链路信道状态是完成相同的。 强烈的频谱泄漏。并且在传统OFDM中，一般采用在信号波形上
（4）到每个用户设备的下行链路信道理论上可以通过用户 插入循环前缀（CP）的方法来对抗多径，保护间隔一般是符号
设备在上行链路传输的探测参考信号来评估。 周期的1/4或1/8长度。
（5）配置用于数据传输的混合波束赋形。 相比于OFDM中使用的矩形窗函数，FBMC是通过一套优化滤
4、LDPC/Polar 波器进行替代，进而减少带外衰减，如图4所示matlab软件仿真
信道编码是提升信道传输的有效性和可靠性的重要手段。 所示。其次，为了应付不同的多址接入或机会频谱接入通信标
C.E.Shannon的有噪信道编码定理指出，对任何信道，只要信息
图4 基于matlab的FBMC与OFDM调制仿真对比图
传输速率R不大于信道容量C，就一定存在这样的编码方法，在
采用最大似然译码时，其误码率可以任意小。最佳编码应满足
如下。
（1）采用随机编译码方式。
（2）编码长度L→∞，即分组的码组长度无限。
（3）译码采用最佳的最大似然译码算法。
3GPP最终确定5GeMBB场景的信道编码技术方案，Polar为控
制信道的编码方案，LDPC为数据信道的编码方案。
在信息论中，PolarCode是一种线性块纠错码，编码结构是
基于一个简短的内核代码的多重递归连接，它将物理信道转换
成虚拟外部信道。当递归的数量变大，虚拟通道趋向于具有高
可靠性或低可靠性（即极化），并且数据比特被分配给最可靠
的通道。极化码的结构由Stolte首次描述，后由Arikan于2007
年独立完成。这是第一个具有明确构造的编码，使一组独立二
进制对称输入离散无记忆信道（B-DMC），能达到香农极限容量
的信道编码。
而LDPC（低密度奇偶校验），在信息论中，是一种线性纠
错码，是一种能在有噪声的传输信道上传送信息的一种方法。

48 网络电信 二零一八年八月