面向6G的极化编码调制

第6代移动通信系统(6G)的通信指标将显著提升,应用场景也将更加多样化,对编码调制方案提出了更高的要求。面向6G,探讨了极化编码调制在应用中的优势。针对高谱效和低时延传输场景,阐述了多级码极化编码调制和比特交织极化编码调制的原理。在编码调制系统中,现有极化码构造方法存在复杂度高、灵活性差的问题,对此,提出了极化编码调制系统中的通用构造框架,详细论述了该框架在多级码极化编码调制和比特交织极化编码调制2种方案下对应通用构造方法的操作流程。这种构造方法基于和速率近似的准则为极化分量码分配码率,不依赖实际信道状态,可显著降低系统构造的复杂度。仿真结果表明,所提方法更具灵活性和通用性,并可获得比第5代移动通信系统低密度奇偶校验编码调制更好的性能。

面向6G的极化编码链路自适应技术

作为第一种达到信道容量的高性能编码,极化码(Polar Code)是未来6G数据传输的重要候选方案,由此提出了面向6G的极化编码链路自适应传输框架。在此框架下,高性能的级联极化编码方案,逼近有限码长信道容量极限;通用的极化编码速率适配,支持高效HARQ机制;灵活的极化编码调制,显著提升链路频谱效率。极化编码链路自适应方案能够显著提升无线传输性能,满足超高可靠低时延与高频谱效率传输要求,在未来6G数据传输中有广泛的应用前景。

极化码在LTE系统中的应用

为了实现极化码在LTE系统中的应用,提出了两类LTE系统中的极化码编码调制方案:联合极化编码调制(MLC-PCM)方案和比特交织极化编码调制(BIPCM)方案。其中,MLC-PCM方案凸显了通信系统中联合极化设计对系统性能提升的重要作用。此外,由于极化码的编码码长不一定为2的幂次,因此提出了一套简单易行且性能优异的极化码速率适配打孔方案,使得极化码的码长可以任意变化。最后,将极化编码调制方案与LTE系统Turbo码编码调制方案在所有MCS等级上进行了对比,仿真结果显示,在所有MCS等级上,极化编码调制方案都有明显性能增益。