通信工程专业导论

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通信工程专业导论论文

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通信工程专业导论论文引言踏入了大学,选择了电子信息与电气工程系通信工程专业。

经过半年的思考与探究,在合院老师的指导下,我对通信也有了自己的认识,对合肥学院通信工程专业的地位也有了大致的了解,通信行业的发展有了自己的思考。

了解通信通信,顾名思义,是信息的传送。

信息是可以描述的客观现象,是具有一定物理含义的消息或知识。

在当今社会,互联网盛行,各种电子技术发展迅速。

今天的信息不仅仅是数字,声音,还有图像。

信息就是隐含在物理信号中具有一定含义的消息,信号处理的目的就是为了在信号中获得有用的消息。

信道:信息传递通道。

有(电话,网络,微波,卫星等)。

信息依赖载体进行传递,称之为通信。

通信工程专业专业性质,信息技术。

学科属工学类,电子信息门类。

相近专业有电子信息工程,计算机科学与技术。

通信工程主干学科:电子科学与技术系统,计算机科学与技术。

通信工程专业代码:080604.当今时代是一个以知识经济为主的信息时代。

信息技术内涵——传感,同喜,计算机。

通信工程属工程车信息系统。

通信技术是以计算机网络,电视,卫星等通信工具的信息传输技。

第四次信息技术革命,是电子计算机和现代通信技术在信息工作中的应用。

这种有效结合,使信息的处理速度,传递速度得到了惊人的提高,人类处理信息,利用信息的能力达到了空前的高度,人类社会进入了信息时代。

可见,通信业的地位,通信工程的重要性了。

确实也是,通信业在国民经济中处于基础性地位,通信技术和网络是国民经济的基础设施,是当今社会生产和生活的必要条件。

通信业也是安徽省八大支柱产业之一。

通信业在国民经济中处于先导性地位。

通信的发展促进了交流与合作,从而带动国民经济的发展,通信业的发展,可以带动设备制造,交通,旅游,教育等证多相关产业的发展。

因此,经济要发展,通信需先行。

通信工程体系之核心课程。

除本专业公共基础课之外,还有电路原理,模拟电子技术基础,数字电子技术基础,在系统编程技术,高级语言程序设计,电磁场与电磁波,信号与系统,通信电子线路,微波技术,通信原理,程控交换原理,移动通信技术,数字信号处理,光纤通信原理,数字图像处理,信息论基础。

通信工程专业导论(第11-15章)[93页]

通信工程专业导论(第11-15章)[93页]
✓每个计算机在发送前和发送中,都必须不停地检测信道。
✓在发送前检测信道,是为了获得发送权。如果检测出已经有 其他计算机在发送,则自己就暂时不允许发送数据。
✓在发送中检测信道,是为了及时发现有没有其他计算机的发 送和本机的发送发生碰撞,这称为碰撞检测,即发生了冲突。
➢碰撞检测:当几个计算机同时在线路上发送数据时,线路 上的信号电压互相叠加,其幅度增大。当检测到信号电压的 变化幅度超过一定的门限值时,就认为线路上至少有两台计 算机同时在发送数据,即发生了碰撞。
例:当类型字段的值是0000100000000000(2字节)时,就 表示上层使用的是IP数据报。 ✓第4字段:数据,其长度在46~1500字节之间。 ✓第5字段:帧检验序列FCS(使用CRC检验)。当传输媒体 的误码率为1 10-8时,MAC子层可能未检测到的差错率小于1 10-14。
2.以太网的MAC层
✓一旦发现碰撞,立即停止发送,等待一段随机时间再发送。
✓在发送数据之前应该已经监听到信道为“空闲”,仍会出现 碰撞的原因:因为电磁波在线路上是以有限速率传播的。
✓协议还规定在检测出碰撞时,还应当继续发送几十个比特的 强化碰撞信号,以便让以太网上所有计算机更加清楚地知道现 在网络上出现了碰撞,使大家都暂时不要发送数据了。
12.1.2 无线个人网的特点
➢插入:当任何两个装有WPAN的设备互相靠近时,它们能 够互相通信,如同它们用电缆连接起来了一样。
➢一个设备能够有选择地锁定其他设备,以防止不需要的干 扰或非法接入的信息。
➢工作频率在2.4 GHz附近,并以数字模式工作。
12.1.3 蓝牙
➢信道:用无线传输,在10米内近距离通信。
12.1.4 红外
➢信道:使用人眼看不到的红外光通信。 ➢用途:打印机、键盘和其他一些串行数据接口的设备。

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《通信工程专业导论》一、通信工程的含义和社会地位1、通信工程的含义:通信是信号从一端(有线、无线)传到另一端的过程。

通信工程研究的是,以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发射端(信源)传输到一个或多个接收端(信宿)。

接收端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。

信号处理时通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。

通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。

该专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

2、通信工程的社会地位:在现代社会,经济高速发展,社会日益前进,广阔的经济前景离不开通信的发展。

近几十年,全球通信迅猛发展,走在时代前沿。

目前,现代通信已由原先单纯的信息传递功能逐步深入到对信息进行综合处理,如信息的获取、传递、加工等各个领域。

通信作为社会发展的基础设施和发展经济的基本要素,越来越受到世界各国的高度重视和大力发展。

通信技术在对社会发展及社会生活的方面,存在着巨大作用。

通信技术作为信息技术的重要组成部分,共同是人类进入了虚拟时代、数字时代。

通信技术的进步还改变了人们的生活方式。

比如:过去老师给学生面对面讲课,现在借助光纤通信技术,远程教育成为可能,这使得有更多的人能够接受良好的教育。

通信技术不仅在社会与生活中,起到了促进发展,提高人们生活质量的作用,在经济方面,由于新技术的使用,运营商不仅提高了服务质量,同时还开发了新服务品种,多方面满足消费者需求,促进消费总量的上升。

在政治方面,一个综合实力强的大国又往往以先进技术为筹码,科技实力强,经济发展的速度就快,从而就可以提高一个国家的高级地位。

以信息技术和计算机技术为代表的高科技迅猛发展,既推动了经济和社会生活的发展,也引起了高等教育的巨大变革。

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通信工程专业导论结课论文论文名称通信的发展史所在学院信息工程学院专业通信工程班级学号姓名授课教师时间2017/1/3世界移动通信发展史关键词通信的发展趋势5G将采用华为力挺的Polar摘要现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。

1 .概述与总体趋势移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。

1897年,M·G·马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的,距离为18海里。

现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。

第一阶段从本世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。

在这期间,首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。

该系统工作频率为2MHz,到40年代提高到30~40MHz,可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低。

第二阶段从40年代中期至60年代初期。

在此期间内,公用移动通信业务开始问世。

1946年,根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划,贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网,称为“城市系统”。

当时使用三个频道,间隔为120kHz,通信方式为单工,随后,西德(1950年)、法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。

美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。

这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡,接续方式为人工,网的容量较小。

第三阶段从60年代中期至70年代中期。

在此期间,美国推出了改进型移动电话系统(IMTS),使用150MHz和450MHz频段,采用大区制、中小容量,实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。

德国也推出了具有相同技术水平的B网。

可以说,这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量,使用450MHz频段,实现了自动选频与自动接续。

第四阶段从70年代中期至80年代中期。

通信工程专业导论(第1-3章)

通信工程专业导论(第1-3章)
不需要两个电报员,只需要一个打字员 可以利用凿孔纸带保存报文 可以和计算机连接
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2.8 电话通信的发明
2.8.1 电话机的发明
1876年3月7日,美国人贝尔申请的电话装置发明专利获 得批准。 初期的电话机称作磁石电话机:壁挂式、台式
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2.8.2 电话交换机的发明
利用交换机可以减少线路数量 人工交换机:由话务员将线路进行人工连接
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3.4 信号频谱的概念
光谱:光波也是电磁波,在日光光谱中红光的频率 最低,紫光的频率最高,所以光谱就是不同频率电 磁波的频谱。
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信号的频谱:信号的波形可以分解成许多不同频率 的正弦波形,这些正弦波的频率与其幅度和相位的 (函数)关系就是频谱。
下图中粗的波形包含频率为50、150和250Hz的三个正弦 波:
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3.1.2 Байду номын сангаас息量
以天气预报为例,一次天气预报的各种可能性越多,即 每种天气出现的可能性(概率)越小,接收者得到的信 息量就越大。 信息量的定义:I = log2 [1 / P(x)] 比特 (b) 式中,I为信息量;P(x)为事件x出现的概率。 例:若只用晴和雨两种状态预报天气 I = log2 [1 / 1/2] = 1 b 若用晴、阴、云、雨4种状态预报天气 I = log2 [1 / 1/4] = 2 b 若用晴、阴、云、雨、雾、雪、霜、霾8种状态预报天气 I = log2 [1 / 1/8] = 3 b
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频带名
缩写字
ITU 频带号 1
频率和波长范围 3~30Hz 99930.8~ 9993.1km 30~300Hz 9993.1~999.3km 300~3000Hz 999.3~99.9km 3~30kHz 99.9~10.0km 30~300kHz 10.0~1.0km 300~3000kHz 1.0~0.1km 3~30MHz 99.9~10.0m 30~300MHz 10.0~1.0m 300~3000MHz 1.0~0.1m 3~30GHz 99.9~10.0mm 30~300GHz 10.0~1.0mm 300~3000GHz 1.0~0.1mm

通信工程专业导论

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通信工程专业导论电子信息与电气工程系1.专业介绍通信工程(也作电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的一个重要分支,同时也是其中一个基础学科。

该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。

报告内容要点综述报告要求3G时代赋予我们责任与使命从猎头视角了解通信行业通信行业:“十二五规划”指引下的发展机会通信专业提供的专业综合实训平台一、综述报告要求综述报告要求如下:1、封面格式统一,排版规范,字数不少于3000字,打印上交;2、内容包括如下几点:①你了解通信工程专业及通信行业吗?“十二五规划”对我们通信行业有哪些有利政策?②你为何选择通信工程专业,听完报告后,对自己即将走进通信行业的认识如何?③面对通信行业的发展前景及未来,你准备好了吗?如何规划好大学时光?④听完报告后,你对自己以后就业和考研方向有初步的想法吗?⑤听完报告后的收获和体会有哪些?二、3G时代赋予我们责任与使命3G的历史使命并非我们想象的那么辉煌,它在这个年代诞生就注定了是个预告片或者遐想的角色;是为实现4G时代真正的通信变革做准备,是为4G通信时代创造用户量和硬件的基础,其中包括现在大规模建设的硬件基站、网络升级、以及推动用户终端的移动设备升级等等。

目前,中国联通已在55个城市启动3G业务试商用,预计9月底前,试商用将扩大到284个城市。

年底前,中国联通将启动3G的正式商用。

届时,全国284个开通3G业务的城市将全部进入正式商用阶段。

三大运营商3G业务对比中国移动3G业务——TD-SCDMA启动社会化业务测试及试商用已经整一年。

据中国移动4月公布统计数据显示,中国移动的TD客户从最初的几千户增长到目前的40多万户。

目前,已建设完成的10城市TD网络覆盖率达到同区域2G网络覆盖的95%,语音接通率超过95%,掉话率降到3.6%。

2008年11月4日,中国电信重点推出了“C+W”业务,它可实现在CDMA和WIFI网络之间无缝切换,随时随地登录宽带上网。

通信工程专业导论论文—

通信工程专业导论论文—

通信工程专业导论论文通信1404 刘颖0一、专业概述通信工程(也作电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的一个重要分支,电子信息类子专业,同时也是其中一个基础学科。

该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。

本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

该学科是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。

通信工程具有极广阔的发展前景,也是人才严重短缺的专业之一。

本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究,设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。

通信工程研究的是以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端 (信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。

接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。

信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。

二、专业与就业通信领域发展迅猛如果让人们选出近20年来发展速度最快的技术,恐怕是非通信技术莫属。

随着通信与各种新技术结合的层出不穷,涉及的领域越来越广泛,如电信、网络、家电、金融、医疗、航空、工业等等。

先来看看通信的传统领域。

我国的信息通信基础设施包括光纤、卫星、程控交换、移动通信、数据通信、互联网等。

信息通信已经成为国民经济增长的支柱和先导产业。

从1995年到2003年,固定电话用户8年增长了6倍,2004年达到2.85亿;移动电话用户8年间就增长了74倍,到2004年达到 2.96亿。

到了2013年一季度移动互联网用户总数达到8.03亿。

通信工程专业导论课程学习计划

通信工程专业导论课程学习计划

通信工程专业导论课程学习计划一、课程介绍通信工程专业导论课程是通信工程专业的入门课程之一,旨在帮助学生了解通信工程学科的基本概念、发展历史、主要研究内容、专业前景和发展方向等。

通过本课程学习,学生可以对通信工程专业有一个整体的了解,为将来的学习和研究打下坚实的基础。

二、课程内容1. 通信工程概述本部分将介绍通信工程的基本概念、研究内容、领域划分以及与其他学科的关系等。

学生将了解通信工程学科的独特性和重要性,为后续深入学习打下基础。

2. 通信原理与技术本部分将介绍通信系统的基本原理和技术,包括模拟通信和数字通信的基本原理、调制解调、编解码技术等。

学生将通过本部分的学习了解通信系统的基本结构和工作原理。

3. 通信网络本部分将介绍通信网络的基本原理和技术,包括计算机网络、互联网、移动通信网络等。

学生将了解通信网络的基本体系结构和运行机制。

4. 无线通信本部分将介绍无线通信的基本原理和技术,包括无线信道特性、无线接入技术、无线网络结构等。

学生将了解无线通信的基本概念和发展趋势。

5. 通信工程应用本部分将介绍通信工程在现实生活中的应用,包括通信设备、通信协议、通信系统设计等。

学生将了解通信工程在各个领域中的应用情况。

三、学习目标1. 了解通信工程的基本概念和发展历史;2. 掌握通信系统的基本原理和技术;3. 了解通信网络和无线通信的基本原理和技术;4. 了解通信工程在现实生活中的应用情况;5. 为将来的学习和研究打下坚实的基础。

四、学习方法1. 专注听讲,认真记录课堂内容;2. 主动参与课堂讨论,积极提问;3. 课后复习,做好笔记整理;4. 多阅读相关书籍和文献;5. 参加相关学术讲座和研讨会。

五、学习安排1. 第1-2周:通信工程概述2. 第3-4周:通信原理与技术3. 第5-6周:通信网络4. 第7-8周:无线通信5. 第9-10周:通信工程应用6. 第11-12周:复习和总结六、学习评估1. 课堂参与度占10%;2. 课堂作业占20%;3. 期中考试占30%;4. 期末考试占40%。

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通信工程专业导论结课论文论文名称通信的发展史所在学院信息工程学院专业通信工程班级学号姓名授课教师时间 2017/1/3世界移动通信发展史关键词通信的发展趋势5G将采用华为力挺的Polar摘要现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。

1 .概述与总体趋势移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。

1897年,M·G·马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的,距离为18海里。

现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。

第一阶段从本世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。

在这期间,首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。

该系统工作频率为2MHz,到40年代提高到30~40MHz,可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低。

第二阶段从40年代中期至60年代初期。

在此期间内,公用移动通信业务开始问世。

1946年,根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划,贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网,称为“城市系统”。

当时使用三个频道,间隔为120kHz,通信方式为单工,随后,西德(1950年)、法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。

美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。

这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡,接续方式为人工,网的容量较小。

第三阶段从60年代中期至70年代中期。

在此期间,美国推出了改进型移动电话系统(IMTS),使用150MHz和450MHz频段,采用大区制、中小容量,实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。

德国也推出了具有相同技术水平的B网。

可以说,这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量,使用450MHz频段,实现了自动选频与自动接续。

第四阶段从70年代中期至80年代中期。

这是移动通信蓬勃发展时期。

1978年底,美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,大大提高了系统容量。

1983年,首次在芝加哥投入商用。

同年12月,在华盛顿也开始启用。

之后,服务区域在美国逐渐扩大。

到1985年3月已扩展到47个地区,约10万移动用户。

其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。

日本于1979年推出800MHz汽车电话系统(HAMTS),在东京、神户等地投入商用。

西德于1984年完成C网,频段为450MHz。

英国在1985年开发出全地址通信系统(TACS),首先在伦敦投入使用,以后覆盖了全国,频段为900MHz。

法国开发出450系统。

加拿大推出450MHz移动电话系统MTS。

瑞典等北欧四国于1980年开发出NMT-450移动通信网,并投入使用,频段为450MHz。

这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统,并在世界各地迅速发展。

移动通信大发展的原因,除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外,还有几方面技术进展所提供的条件。

首先,微电子技术在这一时期得到长足发展,这使得通信设备的小型化、微型化有了可能性,各种轻便电台被不断地推出。

其次,提出并形成了移动通信新体制。

随着用户数量增加,大区制所能提供的容量很快饱和,这就必须探索新体制。

在这方面最重要的突破是贝尔试验室在70年代提出的蜂窝网的概念。

蜂窝网,即所谓小区制,由于实现了频率再用,大大提高了系统容量。

可以说,蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。

第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展,从而为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。

第五阶段从80年代中期开始。

这是数字移动通信系统发展和成熟时期。

以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。

模拟蜂窝网虽然取得了很大成功,但也暴露了一些问题。

例如,频谱利用率低,移动设备复杂,费用较贵,业务种类受限制以及通话易被窃听等,最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的移动用户需求。

解决这些问题的方法是开发新一代数字蜂窝移动通信系统。

数字无线传输的频谱利用率高,可大大提高系统容量。

另外,数字网能提供语音、数据多种业务服务,并与ISDN等兼容。

实际上,早在70年代末期,当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时,一些发达国家就接手数字蜂窝移动通信系统的研究。

到80年代中期,欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM)的体系。

随后,美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制。

泛欧网GSM已于1991年7月开始投入商用,预计1995年将覆盖欧洲主要城市、机场和公路。

可以说,在未来十多年内数字蜂窝移动通信将处于一个大发展时期,及有可能成为陆地公用移动通信的主要系统。

与其它现代技术的发展一样,移动通信技术的发展也呈现加快趋势,目前,当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段,正方兴未艾之时,关于未来移动通信的讨论已如火如荼地展开。

各种方案纷纷出台,其中最热门的是所谓个人移动通信网。

关于这种系统的概念和结构,各家解释并未一致。

但有一点是肯定的,即未来移动通信系统将提供全球性优质服务,真正实现在任何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。

傅立叶变换最早是在19世纪由法国的数学家J.B. Fourier提出,他认为任何信号(例如声音,影像等)均可被分解为频率、振幅。

由于傅立叶变换的性质,可以把图象或者信号在频域中进行处. 理,从而达到简化处理过程、增强处理效对电信发展贡献可想而知。

2.Polar2016年11月14日至18日期间,3GPP RAN1 #87会议在美国Reno召开,本次会议其中一项内容是决定5G短码块的信道编码方案,其中,提出了三种短码编码方案:Turbo码、LDPC码和Polar码。

关于这三种编码方案之争,这已经是5G标准的第二次较量。

在2016年10月14日葡萄牙里斯本举行的会议上,LDPC码战胜了Turbo码和Polar码,被采纳为5G eMBB场景的数据信道的长码块编码方案。

在这个背景下,这一次关于短码块编码方案的争论更为激烈。

因为LDPC码已经拿下一局,出于实施复杂性考虑,整个移动通信系统采用单一的编码方案更利于5G部署,比如,3G和4G采用的是Turbo码,估计会有更多人支持LDPC 码。

这样一来,主要由美国企业主导的LDPC码有可能一统5G天下,而华为等中国企业主导的Polar码将前功尽弃。

由于抛弃Turbo码的呼声较大,在上次会议失利之后,可以说Turbo码基本大势已去,本次5G编码之争最终演变为Polar码和LDPC码之间的拳击争霸赛,一场中美拳击争霸赛。

最终,经过连续熬夜的激战后,Polar码终于在5G核心标准上扳回一局,成为5G eMBB场景的控制信道编码方案。

自此,经过两次激战,在5G eMBB场景上,Polar码和LDPC码二分天下,前者为信令信道编码方案,后者为数据信道编码方案。

Polar码和LDPC码一起历史性的走进蜂窝移动通信系统,而在3G和4G时代陪伴我们多年的Turbo码再输一局,留下了落魄而孤寂的背影。

这确实是一个令人振奋的消息,如果说用力挽狂澜来形容,我觉得并不为过。

这对于主导Polar码的华为和中国企业绝对利好,毕竟,多年在Polar码上研发投入终于有了盼头。

但是,我们看到有些媒体的报道,恕我直言,太过浮夸。

1. 不是“拿下5G时代”在5G eMBB场景上,Polar为信令信道编码方案,LDPC码为数据信道编码方案,最多叫平分秋色。

同时,后面还有很多路要走。

我们在前文中提到的eMBB场景不过是5G应用的其中一个场景。

3GPP定义了5G三大场景:eMBB,mMTC和URLLC,eMBB对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,mMTC对应的是大规模物联网业务,而URLLC对应的是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务。

本次采纳的编码方案是针对其中eMBB场景,后续还将决定URLLC场景下的信道编码方案,最后再决定mMTC场景(估计在2017年第一季度)。

尽管此次采纳Polar码为后续标准话语权打下了坚实的基础,但革命还未成功,同志仍需努力。

2 .Polar码不是华为的,LDPC也不是高通的这要从信道编码的历史说起。

Turbo码是由法国科学家C.Berrou和A.Glavieux发明。

从1993年开始,通信领域开始对其研究。

随后,Turbo码被3G和4G标准采纳。

LDPC码是由MIT的教授Robert Gallager在1962年提出,这是最早提出的逼近香农极限的信道编码,不过,受限于当时环境,难以克服计算复杂性,随后被人遗忘。

直到1996年才引起通信领域的关注。

后来,LDPC码被WiFi标准采纳。

Polar码是由土耳其比尔肯大学教授E. Arikan在2007年提出,2009年开始引起通信领域的关注。

简而言之,信道编码是数学家们原创出理论,通信就是跟着数学家们跑,在他们的理论基础上不断研究试验,使之落地于实际应用。

为什么有些公司力挺Polar码,有些公司力挺LDPC码?这就像下赌注,看中了某种编码技术,就开始对其研究,一旦赌赢了,那么我的研究成果就能快速落地应用,一旦输了,只能从头再来。

比如,华为选择了Polar码,5G也选择了Polar码,这就意味着华为在5G领域更具影响力。

当然,在研究中,一定也积累了不少专利。

所以,尽管这次Polar码赢了,但个人以为,媒体们不能因为太过兴奋而忽略了数学家们的贡献,更不能张冠李戴,有些东西是没有国界的。

3 .为何5G采纳了Polar码?这个小标题应该叫:5G为何采纳了Polar码和LDPC码?又为何放弃了Trubo码?先从什叫信道编码说起。

当我们拿起手机刷朋友圈时,数据通过无线信号在手机和基站间传送。

由于受到无线干扰、弱覆盖等原因影响,我们手机发送的数据和基站接收到数据有时会不一致,比如,我们手机发送的1 0 0 1 0,而基站接收到的却是1 1 0 1 0,为了纠错,移动通信系统就引入了信道编码技术。

信道编码,简单的讲,就是我们在有K比特的数据块中插入冗余比特,形成一个更长的码块,这个码块的长度为N比特位,N>K,N-K就是用于检测和纠错的冗余比特,编码率R就是K/N。

一个好的信道编码,是在一定的编码率下,能无限接入信道容量的理论极限。

在过去几十年里,出现了两种接近容量极限的信道编码技术:LDPC和Turbo 码,分别被3G和4G通信标准和WiFi标准采纳。

2007年,土耳其教授E. Arikan 提出了Polar码,被称为是迄今发现的唯一一类能够达到香农限的编码方法。

所以,这三种优秀的编码技术均进入5G编码标准的法眼,并引发了一场争夺赛。

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