淺談CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)

潘登

摘要：隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)通信質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因此為有效提升通信系統(tǒng)的可靠性，加強(qiáng)對(duì)信道編碼技術(shù)的有效應(yīng)用是十分必要的。本文將針對(duì)CDMA移動(dòng)通信中的信道編碼技術(shù)做出分析，并且提出有效的改進(jìn)系統(tǒng)糾錯(cuò)性能的措施，以期為通信質(zhì)量的提升提供有價(jià)值的參考意見(jiàn)和建議。

關(guān)鍵詞：CDMA 移動(dòng)通信 信道編碼技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）07-0036-01

為保障移動(dòng)通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，?duì)其信道編碼技術(shù)進(jìn)行有效的研究與改進(jìn)是十分必要的。在以往的通訊過(guò)程中，面對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的不足，有關(guān)部門(mén)與人員對(duì)信道編碼作出了改進(jìn)，新的通信功能也不斷被推出，極大的滿(mǎn)足了用戶(hù)的通話(huà)需求。所以，在信道編碼的設(shè)計(jì)中，不僅要考慮用戶(hù)對(duì)信息速度、質(zhì)量等方面的需求需要，還要從整體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與成本運(yùn)行方面做出綜合考慮，提升通信系統(tǒng)整體質(zhì)量的提升。

1 CDMA的信道編碼方案

CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在進(jìn)行相關(guān)的信道編碼方案設(shè)計(jì)時(shí)要從不同方面做出考量，具體可以從譯碼、交織、糾錯(cuò)編碼以及解交織等方面開(kāi)展。除此之外，信道編碼方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要注意與高層消息之間的通信，要及時(shí)與高層進(jìn)行有效的溝通，獲取合理的業(yè)務(wù)質(zhì)量指示以及業(yè)務(wù)的復(fù)用等消息，以便針對(duì)不同指示制定相應(yīng)的編碼方案或是備用方案[1]。這種做法有助于工作人員在具體的需求中，依據(jù)不同的情況提供高效率的業(yè)務(wù)組合方案，有效提升業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。與此同時(shí)，為了滿(mǎn)足多種速率的傳輸功能，還要在方案設(shè)計(jì)中增加相應(yīng)的速率適配功能，確保方案的最佳性。

2 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的差錯(cuò)控制技術(shù)

移動(dòng)通信系統(tǒng)中對(duì)其信道編碼性能發(fā)揮影響程度最深的就是差錯(cuò)控制方案。在CDMA系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中我們可以發(fā)現(xiàn)，該傳輸信道主要提供的糾錯(cuò)方式有兩種，即自動(dòng)重發(fā)與前向糾錯(cuò)，其中前向糾錯(cuò)是信道中的最基本糾錯(cuò)方式，對(duì)信道編碼功能的發(fā)揮具有重要意義。而自動(dòng)重發(fā)的糾錯(cuò)方式只是系統(tǒng)中的補(bǔ)償功能，起到一定的輔助性作用。在CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中主要的前向糾錯(cuò)碼有四種，在系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用。

2.1 卷積碼

卷積碼主要被用在移動(dòng)通信業(yè)務(wù)中的BER為10-3級(jí)別的業(yè)務(wù)中，最為典型的業(yè)務(wù)類(lèi)型就是傳統(tǒng)通信中的話(huà)音業(yè)務(wù)[2]。該項(xiàng)業(yè)務(wù)中應(yīng)用的卷積碼的編譯碼和碼行都是在第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，通常來(lái)講，若是系統(tǒng)中卷積碼的長(zhǎng)度被約束在9，則對(duì)應(yīng)的碼率只能設(shè)置在1/2、1/4的位置。因此可以看出，卷積編碼只能被運(yùn)用在以話(huà)音業(yè)務(wù)為代表的相應(yīng)速率要求較低的通信業(yè)務(wù)中。

2.2 RS碼與卷積碼的串行級(jí)聯(lián)

RS碼與卷積碼的串行級(jí)聯(lián)碼主要被應(yīng)用于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)中的BER為10-1業(yè)務(wù)中。在這種串行級(jí)聯(lián)碼中，RS碼的進(jìn)制單位在256，而碼率也達(dá)到4乃以上，而這種糾錯(cuò)碼的碼長(zhǎng)更是可以依據(jù)業(yè)務(wù)速率的要求在允許的范圍內(nèi)自行變化。將這種糾錯(cuò)碼與卷積碼進(jìn)行串聯(lián)相接能夠形成一種幀間交織關(guān)系，從而服務(wù)于較高級(jí)的通話(huà)業(yè)務(wù)。

2.3 Turbo碼

Turbo碼是一種新形成的卷積碼系統(tǒng)，也被稱(chēng)為新型級(jí)聯(lián)遞歸碼系統(tǒng)。這種糾錯(cuò)碼系統(tǒng)主要是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的遞歸卷積編碼器組成的，通過(guò)內(nèi)部交織器的級(jí)聯(lián)而連接在一起發(fā)揮作用，極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力[3]。尤其是在CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的AWGN信道中，所發(fā)揮的糾錯(cuò)性能甚至達(dá)到了香農(nóng)限。并且相較于RS碼與卷積碼之間組成的串行級(jí)聯(lián)來(lái)講，Turbo碼的糾錯(cuò)性能要更好，且相應(yīng)的計(jì)算量也要更大，能夠引入較大的時(shí)延。在CDMA一定通信系統(tǒng)中，若是信道對(duì)速率與性能的要求不高的情況下，則仍可以采用卷積碼中的編譯碼技術(shù)維持運(yùn)行。若是信道對(duì)速率與性能的要求較高的情況下，則要將以往使用的RS碼與卷積碼串行級(jí)聯(lián)或是類(lèi)似于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的卷積糾錯(cuò)碼進(jìn)行替換，替換為T(mén)urbo來(lái)發(fā)揮相應(yīng)的功效。

2.4 業(yè)務(wù)專(zhuān)用碼

業(yè)務(wù)專(zhuān)用碼并不處在移動(dòng)通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)信道編碼之中，而是一種物理層面的通信保護(hù)[4]。在系統(tǒng)中不同的信道類(lèi)型中的話(huà)音編解碼所產(chǎn)生的糾錯(cuò)保護(hù)是不均衡的，因此基于此類(lèi)情況要提升系統(tǒng)的通信質(zhì)量，提升業(yè)務(wù)能力就必須采取有效的外部糾錯(cuò)保護(hù)措施。業(yè)務(wù)專(zhuān)用碼就是此類(lèi)措施的主要代表，CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)允許業(yè)務(wù)自身自帶一種特殊的編碼方式，一旦系統(tǒng)信道發(fā)生出錯(cuò)情況，則可以不經(jīng)過(guò)以上介紹的幾種編碼中的任何一種，便可自行提供物理層的保護(hù)功能，這種外部糾錯(cuò)碼方案的設(shè)計(jì)極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性，因此被廣泛應(yīng)用于通信業(yè)務(wù)中。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在不斷發(fā)掘與研究先進(jìn)的信道編碼技術(shù)過(guò)程中，移動(dòng)通信技術(shù)得到極大的發(fā)展，為人們提供更加快捷、高效的通信體驗(yàn)。本文通過(guò)對(duì)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道技術(shù)做出細(xì)致的分析與研究發(fā)現(xiàn)，信道中的卷積碼、RS碼與卷積碼串行級(jí)聯(lián)以及Turbo碼，和系統(tǒng)外部的業(yè)務(wù)專(zhuān)用碼再其性能的發(fā)揮過(guò)程中，都具備保障信息傳輸可靠性的能力，具有著極為廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]凌云志.TD-SCDMA系統(tǒng)的信道編碼技術(shù)及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)，2012，09：48-50.

[2]吳啟暉，莫永成，王金龍，陳朝暉.第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)[J].移動(dòng)通信，2000，02：35-40.

[3]陳朝，湯天浩.基于混沌擴(kuò)頻CDMA的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)編碼技術(shù)[J].信息與電子工程，2010，02：128-133.

[4]王艷君，岳婧，崔雪.窄帶通信系統(tǒng)中信道編碼系統(tǒng)的改進(jìn)[J].電信科學(xué)，2013，05：113-117.