通訊預編碼技術在現代通信中的運用

何道剛

摘要：隨著電子信息技術的不斷發展，我國通訊行業技術越來越先進，在現代通信中運用預編碼技術，可以提高通訊的質量。ODN是現代通信中常用的光纜網絡，在該網絡中應用了多種預編碼技術，比如MIMO等。本文對預編碼技術進行了介紹，還對預編碼技術的優缺點進行了分析，最后對MIMO預編碼的計算公式以及計算方案進行了探討，希望可以促進我國通訊行業更快的發展，實現ODN預編碼技術在現代通信中的健康發展。

關鍵詞：通訊預編碼技術 通訊 ODN 優缺點

中圖分類號：TN911.22 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0041-02

社會在不斷的進步，電子通信技術也在不斷的改進與完善，這促進了我國通信行業的發展，傳統的電子通信技術由于編碼方式比較滯后，而且會受到無線電通訊物理方面的限制，所以，必須對編碼技術的進行改革與創新。ODN是一種現代化通訊技術，在傳統的ODN網絡中，管理與維護效率比較低，而現代化的職能ODN網絡，應用了MIMO等多項預編碼技術，提高了資源的利用率，而且故障檢修的效率比較快，可以擴大通訊信號，加強了信號接收的范圍，有利于提高通訊的質量。

1 基于ODN的預編碼技術

ODN是一種光纜網絡，可以為通訊信號提供光傳輸通道。將ODN應用在現代通信事業中，具有一定優勢，但是也存在較多缺點。現代通信正在從有線通訊逐步發展為無線通訊，而且應用了較多的預編碼技術，這項技術可以消弱信號通道的關聯影響，還可以消除信號干擾，具有較多的優點，但是ODN網絡建設成本比較高，傳統的ODN網絡管理比較混亂，效率也比較低，為了提高ODN網絡的利用率，必須對傳統的ODN網絡進行優化，要利用預編碼技術實現ODN的快速發展。預編碼技術有兩種類型，從發送端的角度分析，一種是線性預編碼，另一種是非線性預編碼；從接收端的角度分析，一種為線性接收，另一種為非線性接收。這兩種類型的預編碼技術中，線性預編碼應用比較多，在MIMO系統中，利用SVD技術可以將通信通道進行分解，這樣可以提升系統的容量。在分解信道后，需要做好匹配工作，即在分解后的信道后，接收信號需要與發送信號相匹配。預編碼技術也有一定缺點，受到預編碼技術的影響，收發儀器對數據以及編碼的處理效率以及質量會大大降低，受到信號質量的影響，通信信號可能會出現不穩現象，而且通信傳輸效率也會受到很大影響。

2 通訊預編碼技術運用在現代通信中的優缺點

通訊預編碼技術在國外發達國家應用比較廣，在基于ODN的網絡中，應用了較多的MIMO技術以及ODN技術等，這項先進的技術可以保證信號傳輸的強度，還可以保證系統運行的穩定性。在應用這些技術時，主要是利用接受與發射信號增強MIMO系數，然后選擇適合的MIMO信道對碼本進行優化。在現代通信中，碼本的組合形式多為矩陣。MIMO系統可以利用UE對碼本進行轉化，可以對信道參數進行展現。在現代電子通信中，多將MIMO以及ODN等多項技術應用在信道建設中，這樣可以調節廣播業務以及信道業務的關系。我國應用預編碼技術的時間比較晚，所以相關技術與西方發達國家相比還有一定差距。為了提高預編碼技術的專業性，相關技術人員也在不斷的改進與研究這項技術，所以， ODN網絡在不斷的完善，ODN技術也趨于市場化發展。我國在ODN網絡環境下，對虛擬MIMO系統進行了運營實驗，并研究出了多項預編碼技術，促進了我國通訊事業的發展。

應用預編碼技術可以提高信號傳輸的效率，還可以減弱信號之間的干擾，有助于提高通訊系統的穩定性，但是這項技術也有一定缺點，比如對信號通道參數的測量不夠精確，而且應用在不同的領域中有著一定差異性，還沒有實現標準化發展。另外，預編碼技術在信號處理方面也有一定缺陷，會受到信號質量、發射與接收端設計質量以及功率大小等方面的影響。由于預編碼應用的環境不夠標準化，目前無法找到有效的措施避免這些因素的干擾，所以，預編碼技術處理信息以及數據的準確性不高。

3 預編碼技術的算法

預編碼技術的實質是線性預均衡，在通信行業中，預編碼技術一般是以ZF為基準的，這種技術有著較多優點，在應用的過程中受到的干擾比較小，而且可以對信道矩陣進行調整。比如MIMO這項預編碼技術在應用時有著一定缺點，運行的過程中會發出較大的噪音，而且會影響系統功能的發揮。有的預編碼技術是以MMSE為基準的，其可以降低信道之間的干擾，而且穩定性比較高，其缺點是安裝比較復雜。下面筆者對ZF線性預均衡以及有限反饋MIMO線性預編碼相關計算公式進行一一介紹。

3.1 ZF線性預均衡計算方法

經由ZF基準可發現，其發射端的預編碼信號是x=Fa，在F=βH一1中，通過均衡矩陣F的分析，可得到y的數據，也就是：y=l/β（Hx+n）=a+l/β*n。通過下面的公式可知：

β=k/trace（H-1*H-T），

其中，β作為縮放因子，可穩定地傳遞預編碼的信號，這就是xo。

3.2 有限反饋MIMO線性預編碼的計算方案

迄今為止，國際上比較流行的MIMO與編碼技術其實質為線性預均衡，其運行機制主要是將MIMO所有可能受到的干擾調整為0，那么信道矩陣H就能實現左偽逆，該方法的不足為：在運行中的噪聲過大，影響系統的功能；而以MMSE為基準的方法能夠保持MIMO子信道之間的臨道干擾，相對于前者而言更加穩定，但是其安裝和實現較為困難。

這種設計思想主要源自于削減反饋信息達到信息互換性，全方位提升單向的傳送速度。通常意義上，在舊式電子通訊傳送系統中，發端收到外界的信號渠道比較單一，也就是說，信號經接收端流到發送端，如此單一化的信道方式顯然無助于電子通訊信號的高效傳遞。實踐表明，上下互聯的上下行信道方可加快信號傳送的速率。就當前清況看，在國際上接受度較高的有限反饋預編碼技術，其設計主要圍繞兩部分展開：碼本構造預編碼矩陣的選用；碼本創建的技術。近些年來，伴隨網絡通訊技術由有線到無線轉變，電子通訊的設計標準也相應地出現變化，碼本變換的方案也應被再次設計，具體運用還要周密分析接收原則。

4 ODN預編碼技術在現代通信中的應用

ODN的本質是為xPON提供光纖物理連接，在應用ODN預編碼技術時，需要重視OND管理與維護工作，由于傳統的ODN屬于無源網絡，所以，資源的利用率比較低，而且不具備智能化管理與維護的功能。傳統ODN的管理與維護措施比較簡單，而且主要是利用人工管理措施，工作效率比較低，出現錯誤的概率也比較大。采用紙質標簽對光纖進行識別，但是這種標簽比較容易出現脫落，并且無法自動校驗，所以，可靠性無法得到保證。如果僅僅依靠人工操作，則數據整理以及故障處理會出現較大的誤差。傳統ODN的故障定位處理效率比較低，正確性也法得到保證。為了解決這些問題，必須對傳統的ODN進行改進與優化，要提高實現ODN預編碼技術的現代化發展，提高資源的利用率，還要加強管理，利用先進的技術實現動態管理，還喲啊實現自動化故障檢測以及處理，這樣才能提高工作效率。利用光纖可以進行網絡故障進行監測，保證故障定位的精確性。

ODN管理系統對預編碼技術的運用有著較大影響，其主要發揮著管理的作用，可以實現對ODN設備的自動化管理，也可以完善ODN設備的性能，可以使ODN設備的功能更加齊全，可以為通信信息以及信號的傳輸提供更加暢通的信息通道。ODN是以集成電路芯片作為存儲的媒介，對電子編碼信息有著記錄的功能，而且還可以利用電子編碼對物體進行識別。將現代通訊預編碼技術運用在通信行業中，可以使通信信號的質量更強，可以對通訊系統運行過程中出現的故障進行自動檢測與修復，使系統可以更加穩定的運行。當前科技時代中，ODN預編碼技術發展越來越快，在通信行業中發揮著重要的作用。

5 結語

本文對通訊編碼技術在現代通信中的運用情況進行了介紹，通過分析發現，MIMO技術以及ODN技術都是比較先進的預編碼技術，而且在國外有著廣泛的應用，也收到了良好的應用效果。我國在通信行業應用預編碼技術比較晚，而且相關制度也不夠完善，制約了預編碼技術的快速發展。在對ODN預編碼技術進性研究后，實現了ODN技術的健康發展，也擴大了MIMO預編碼技術的應用范圍，有利于提高通訊系統的抗干擾能力，可以提高通訊的質量，使我國通信市場進一步打開。

參考文獻

[1]曠婧華.協同系統中的上行多用戶分布式預編碼技術研究[D].北京郵電大學，2011.

[2]歐靜蘭.OFDM空時協同通信系統物理層關鍵技術研究[D].重慶大學，2011.

[3]桂鑫.基于部分信道信息的協同傳輸物理層關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2013.

[4]李為.無線協同通信資源分配和物理層安全技術研究[D].國防科學技術大學，2012.

[5]張虹，王道平.電子通訊企業R&D國際化的技術效率及其影響因素實證研究[J].管理學報，2011（06）.