自适应编码与调制技术

　　移动通信的无线传输信道是一个多径衰落、随机时变的信道，其信道状态信息（CSI）会不断变化，不断变化的CST可以导致严重的错误突发，解决信道质量波动的方法之一就是自适应传输。AMC技术的本质是根据信道状态信息（csI）确定当前信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式等，以便限度地发送信息，实现较高的速率；而且，针对每一个用户的信道质量变化，AMC都能提供可相应变化的调制编码方案以适应，从而可提供高速率传输和高的频谱利用率。信道状态信息（CSI）可以根据系统的信道信噪比（CSNR）测量或者其他相似的测量决定，然后AMC根据信道状态信息确定相应的编码和调制格式。当信道质量好时，可以采用效率较高的高阶调制方案，并结合较弱的信道编码或不编码，以提高传输速率和频谱利用率；当信道质量较差时，可以采用性能较好的低阶调制方案，并结合较强的信道编码，以对付信道变差带来的性能恶化。自适应编码调制中编码码率和调制阶数的转换实质上是一种变速率传输控制方法，以适应无线信道衰落的变化情况。下面介绍可变速率调制技术和自适应编码调制。

　　1．可变速率调制技术

　　实现可变速率调制的方法有以下几种：

　　（1）可变速率正交振幅调制（VR-QAM）

　　QAM是一种振幅和相位联合键控技术。电平数越多，每码元携带的信息比特数就越多。可变速率QAM根据信道质量的好坏，自适应地增多或减少QAM的电平数，从而在保持一定传输质量的情况下，可以尽量提高通信系统的信息传输速率。如图所示，给出一种星型QAM的星座图。要实现VR-QAM关键是如何实时判断信道条件的好坏，以改变QAM的电平数。

　　图 星型QAM的星座图

　　（2）可变扩频增益码分多址（VSG－CDMA）

　　这种技术靠动态扩频增益和发射功率以实现不同业务速率的传输。在传输高速业务时降低扩频增益，为保证传输质量，可相应提高其发射功率；在传输低速业务时扩大扩频增益，在保证业务质量的条件下，可适当降低其发射功率，以减少多址干扰。

　　（3）多码码分多址（MC-CDMA）

　　待传输的业务数据流经串／并变换器后，分成多个（1，2，…，M）支路，支路的数目随业务数据流的不同速率而改变，当业务数据速率小于等于1倍基本速率时，串／并变换器只输出1个支路；当业务数据速率大于基本速率而小于2倍基本速率时，串／并变换器输出2个支路；以此类推，多可达M个支路，即业务速率可达基本速率的M倍。MC-CDMA通信系统中的每个用户都用到两种码序列，其－是区分不同用户身份的标志码PNi，其二是区分不同之路的正交码集（pn1，pn2，…，pnM），这样，第i个用户的第i个支路所用扩频码为Ci＝PNi×pnj。

　　（4）可变扩频因子－正交频分和码分复用（VSF OFCDM）

　　可变扩频因子－正交频分和码分复用（VSF-OFCDM）是OFDM和CDM（码分复用）的结合，它根据小区的干扰情况动态调整扩频因子，通过选用不同的子载数和在时间或频域上的扩展来实现不同速率的传输。