通讯预编码技术在现代通信中的运用

何道刚

摘要：随着电子信息技术的不断发展，我国通讯行业技术越来越先进，在现代通信中运用预编码技术，可以提高通讯的质量。ODN是现代通信中常用的光缆网络，在该网络中应用了多种预编码技术，比如MIMO等。本文对预编码技术进行了介绍，还对预编码技术的优缺点进行了分析，最后对MIMO预编码的计算公式以及计算方案进行了探讨，希望可以促进我国通讯行业更快的发展，实现ODN预编码技术在现代通信中的健康发展。

关键词：通讯预编码技术 通讯 ODN 优缺点

中图分类号：TN911.22 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0041-02

社会在不断的进步，电子通信技术也在不断的改进与完善，这促进了我国通信行业的发展，传统的电子通信技术由于编码方式比较滞后，而且会受到无线电通讯物理方面的限制，所以，必须对编码技术的进行改革与创新。ODN是一种现代化通讯技术，在传统的ODN网络中，管理与维护效率比较低，而现代化的职能ODN网络，应用了MIMO等多项预编码技术，提高了资源的利用率，而且故障检修的效率比较快，可以扩大通讯信号，加强了信号接收的范围，有利于提高通讯的质量。

1 基于ODN的预编码技术

ODN是一种光缆网络，可以为通讯信号提供光传输通道。将ODN应用在现代通信事业中，具有一定优势，但是也存在较多缺点。现代通信正在从有线通讯逐步发展为无线通讯，而且应用了较多的预编码技术，这项技术可以消弱信号通道的关联影响，还可以消除信号干扰，具有较多的优点，但是ODN网络建设成本比较高，传统的ODN网络管理比较混乱，效率也比较低，为了提高ODN网络的利用率，必须对传统的ODN网络进行优化，要利用预编码技术实现ODN的快速发展。预编码技术有两种类型，从发送端的角度分析，一种是线性预编码，另一种是非线性预编码；从接收端的角度分析，一种为线性接收，另一种为非线性接收。这两种类型的预编码技术中，线性预编码应用比较多，在MIMO系统中，利用SVD技术可以将通信通道进行分解，这样可以提升系统的容量。在分解信道后，需要做好匹配工作，即在分解后的信道后，接收信号需要与发送信号相匹配。预编码技术也有一定缺点，受到预编码技术的影响，收发仪器对数据以及编码的处理效率以及质量会大大降低，受到信号质量的影响，通信信号可能会出现不稳现象，而且通信传输效率也会受到很大影响。

2 通讯预编码技术运用在现代通信中的优缺点

通讯预编码技术在国外发达国家应用比较广，在基于ODN的网络中，应用了较多的MIMO技术以及ODN技术等，这项先进的技术可以保证信号传输的强度，还可以保证系统运行的稳定性。在应用这些技术时，主要是利用接受与发射信号增强MIMO系数，然后选择适合的MIMO信道对码本进行优化。在现代通信中，码本的组合形式多为矩阵。MIMO系统可以利用UE对码本进行转化，可以对信道参数进行展现。在现代电子通信中，多将MIMO以及ODN等多项技术应用在信道建设中，这样可以调节广播业务以及信道业务的关系。我国应用预编码技术的时间比较晚，所以相关技术与西方发达国家相比还有一定差距。为了提高预编码技术的专业性，相关技术人员也在不断的改进与研究这项技术，所以， ODN网络在不断的完善，ODN技术也趋于市场化发展。我国在ODN网络环境下，对虚拟MIMO系统进行了运营实验，并研究出了多项预编码技术，促进了我国通讯事业的发展。

应用预编码技术可以提高信号传输的效率，还可以减弱信号之间的干扰，有助于提高通讯系统的稳定性，但是这项技术也有一定缺点，比如对信号通道参数的测量不够精确，而且应用在不同的领域中有着一定差异性，还没有实现标准化发展。另外，预编码技术在信号处理方面也有一定缺陷，会受到信号质量、发射与接收端设计质量以及功率大小等方面的影响。由于预编码应用的环境不够标准化，目前无法找到有效的措施避免这些因素的干扰，所以，预编码技术处理信息以及数据的准确性不高。

3 预编码技术的算法

预编码技术的实质是线性预均衡，在通信行业中，预编码技术一般是以ZF为基准的，这种技术有着较多优点，在应用的过程中受到的干扰比较小，而且可以对信道矩阵进行调整。比如MIMO这项预编码技术在应用时有着一定缺点，运行的过程中会发出较大的噪音，而且会影响系统功能的发挥。有的预编码技术是以MMSE为基准的，其可以降低信道之间的干扰，而且稳定性比较高，其缺点是安装比较复杂。下面笔者对ZF线性预均衡以及有限反馈MIMO线性预编码相关计算公式进行一一介绍。

3.1 ZF线性预均衡计算方法

经由ZF基准可发现，其发射端的预编码信号是x=Fa，在F=βH一1中，通过均衡矩阵F的分析，可得到y的数据，也就是：y=l/β（Hx+n）=a+l/β*n。通过下面的公式可知：

β=k/trace（H-1*H-T），

其中，β作为缩放因子，可稳定地传递预编码的信号，这就是xo。

3.2 有限反馈MIMO线性预编码的计算方案

迄今为止，国际上比较流行的MIMO与编码技术其实质为线性预均衡，其运行机制主要是将MIMO所有可能受到的干扰调整为0，那么信道矩阵H就能实现左伪逆，该方法的不足为：在运行中的噪声过大，影响系统的功能；而以MMSE为基准的方法能够保持MIMO子信道之间的临道干扰，相对于前者而言更加稳定，但是其安装和实现较为困难。

这种设计思想主要源自于削减反馈信息达到信息互换性，全方位提升单向的传送速度。通常意义上，在旧式电子通讯传送系统中，发端收到外界的信号渠道比较单一，也就是说，信号经接收端流到发送端，如此单一化的信道方式显然无助于电子通讯信号的高效传递。实践表明，上下互联的上下行信道方可加快信号传送的速率。就当前清况看，在国际上接受度较高的有限反馈预编码技术，其设计主要围绕两部分展开：码本构造预编码矩阵的选用；码本创建的技术。近些年来，伴随网络通讯技术由有线到无线转变，电子通讯的设计标准也相应地出现变化，码本变换的方案也应被再次设计，具体运用还要周密分析接收原则。

4 ODN预编码技术在现代通信中的应用

ODN的本质是为xPON提供光纤物理连接，在应用ODN预编码技术时，需要重视OND管理与维护工作，由于传统的ODN属于无源网络，所以，资源的利用率比较低，而且不具备智能化管理与维护的功能。传统ODN的管理与维护措施比较简单，而且主要是利用人工管理措施，工作效率比较低，出现错误的概率也比较大。采用纸质标签对光纤进行识别，但是这种标签比较容易出现脱落，并且无法自动校验，所以，可靠性无法得到保证。如果仅仅依靠人工操作，则数据整理以及故障处理会出现较大的误差。传统ODN的故障定位处理效率比较低，正确性也法得到保证。为了解决这些问题，必须对传统的ODN进行改进与优化，要提高实现ODN预编码技术的现代化发展，提高资源的利用率，还要加强管理，利用先进的技术实现动态管理，还哟啊实现自动化故障检测以及处理，这样才能提高工作效率。利用光纤可以进行网络故障进行监测，保证故障定位的精确性。

ODN管理系统对预编码技术的运用有着较大影响，其主要发挥着管理的作用，可以实现对ODN设备的自动化管理，也可以完善ODN设备的性能，可以使ODN设备的功能更加齐全，可以为通信信息以及信号的传输提供更加畅通的信息通道。ODN是以集成电路芯片作为存储的媒介，对电子编码信息有着记录的功能，而且还可以利用电子编码对物体进行识别。将现代通讯预编码技术运用在通信行业中，可以使通信信号的质量更强，可以对通讯系统运行过程中出现的故障进行自动检测与修复，使系统可以更加稳定的运行。当前科技时代中，ODN预编码技术发展越来越快，在通信行业中发挥着重要的作用。

5 结语

本文对通讯编码技术在现代通信中的运用情况进行了介绍，通过分析发现，MIMO技术以及ODN技术都是比较先进的预编码技术，而且在国外有着广泛的应用，也收到了良好的应用效果。我国在通信行业应用预编码技术比较晚，而且相关制度也不够完善，制约了预编码技术的快速发展。在对ODN预编码技术进性研究后，实现了ODN技术的健康发展，也扩大了MIMO预编码技术的应用范围，有利于提高通讯系统的抗干扰能力，可以提高通讯的质量，使我国通信市场进一步打开。

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