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无线通信技术中的编码与调制无线通信是一种通过无线电波传输信息的技术，而编码与调制则是在无线通信中至关重要的一部分。
编码与调制的目的是将数字信号转换为适合在无线信道上传输的模拟信号。
本文将详细探讨无线通信技术中的编码与调制，包括原理、步骤以及使用中的考虑因素等。
一、编码的原理和步骤编码是将数字信号转换为模拟信号的过程。
编码的原理可以简单概括为将数字信号映射到一组合适的模拟波形上。
编码有许多种方法，常见的编码方法包括曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、振幅移移键控(ASK)编码、频移键控(FSK)编码、相移键控(PSK)编码等。
编码的步骤如下：1. 确定所需的编码方法。
根据传输的要求和通信系统的特性，选择适当的编码方法。
2. 将数字信号转换为基带信号。
将数字信号转换为适合进行编码的基带信号，通常是将数字信号转换为二进制信号。
3. 进行特定编码方法的映射。
根据选择的编码方法，将基带信号映射到模拟波形上，生成模拟信号。
二、调制的原理和步骤调制是将编码后的模拟信号转换为适合在无线信道上传输的信号的过程。
调制的原理是通过改变模拟信号的某些特性，如振幅、频率或相位，来实现信号的传输。
调制有许多种方法，常见的调制方法包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
调制的步骤如下：1. 确定所需的调制方法。
根据通信系统的要求和信道的特性，选择适当的调制方法。
2. 将模拟信号进行调制。
通过改变模拟信号的某些特性，如振幅、频率或相位，将模拟信号进行调制，生成调制信号。
3. 将调制信号传输至无线信道。
将调制信号通过无线设备传输至无线信道，进而传输至接收端。
三、使用中的考虑因素在实际应用中，编码与调制需要考虑以下因素：1. 带宽效率。
编码与调制方法应尽可能提高带宽效率，即在有限的频谱资源下，能够传输更多的信息。
2. 抗噪声性能。
编码与调制方法应具有较好的抗噪声性能，能够在存在信道噪声的情况下保持信号的可靠传输。
3. 多路复用能力。
移动通信技术中调制和编码方案(MCS)定义了一个符号可以携带的有用位数，其中：MCS被定义为每个资源单元(RE)可以传输多少个可用比特(Bits)。
一、编码方案(MCS)取决于无线链路中信号质量：质量越好MCS 越高，RE中可传输bits越多；信号质量差则导致MCS越低，RE中可传输的有用比特越少。
通常MCS取决于数据的误块率(BLER)——以10%作为阈值。
为了在变化的无线条件下保持BLER不超过此值，gNB通过链路自适应算法分配调制和编码方案(MCS)并使用DCI(如DCI 1_0, DCI 1_1)经PDCCH信道把分配的MCS通知给终端(UE)，二、编码方案内容包括调制和码率,其中:2.1调制:单个RE可以承载多少位比特(无论是有用位还是奇偶校验)。
5G(NR)支持QPSK、16QAM、64QAM和256QAM调制。
对于QPSK 每个RE可传输2位；对于16QAM每个RE可传输4位；对于64QAM 每个RE可传输6位；对于256QAM每个RE可传输8位；这些16、64和256被称为QAM调制阶数和编号可通过以下公式计算：2.2 码率:有用比特与总传输比特(有用+冗余比特)之间的比率；而添加冗余位是为了前向纠错(FEC)。
也就是物理层顶部的信息比特数与映射到物理层底部PDSCH比特数之间的比率；它是物理层添加的冗余的度量，低编码率对应于增加的冗余。
其具体可以下图表显示:三、5G(NR)调制和编码方案特性5G(NR)网络中MCS由gNB 基于链路适配算法调度,通过DCI告诉终端(UE)；具体呈现为以下三点: •5G(NR)无线网络中PDSCH支持QPSK,16QAM,64QAM和256QAM调制;•MCS Index(0-31)中,保留MCS Index29,30和31用于重传•3GPPTS38.214为PDSCH MCS给出了三个表:64QAM表、256QAM表和低频谱效率64 QAM表，它们分别如下:o表5.1.3.1-1中只有非常好条件下使用；o表5.1.3.1-3为低频谱效率(Low SE)其中64QAM表适用于需要可靠数据传输应用，如URLLC类的应用程序。
MSC和HLR及VLRMSC的简介MSC =移动交换中心（Mobile Switching Center）移动交换中心（MSC）是2G通信系统的核心网元之一。
是在电话和数据系统之间提供呼叫转换服务和呼叫控制的地方。
MSC 转换所有的在移动电话和PSTN 和其他移动电话之间的呼叫。
MSC: (mobile switching center) 移动网络完成呼叫连接、过区切换控制、无线信道管理等功能的设备，同时也是移动网与公用电话交换网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)等固定网的接口设备。
MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
MSC从GSM系统内的三个数据库，即归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AUC）中获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。
另外，MSC也根据最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。
作为GSM网络的核心，MSC还支持位置登记、越区切换、自动漫游等具有移动特征的功能及其它网络功能。
对于容量比较大的移动通信网，一个NSS（网络子系统）可包括若干个MSC、HLR和VLR。
当某移动用户A进入到一个拜访移动交换中心（VMSC），为了建立对该移动用户A 的呼叫，要通过移动用户A所归属的HLR（归属位置寄存器）获取路由信息。
GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。
基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成。
信道编码和调制之间有什么联系？一、信道编码和调制的定义和作用1. 信道编码：信道编码是指根据信源特点，对信息进行编码操作。
它将源码转换为信道码，增加冗余部分以提高传输可靠性。
2. 调制：调制是指将数字信号转换为模拟信号，在传输过程中经过媒介传播。
调制技术能够将数字信号转变为适合传输媒介的模拟信号，实现信号的传输和复原。
二、信道编码和调制的联系1. 传输方式相同：信道编码和调制都是为了将信息从发送端传输到接收端。
它们共同关注信号在传输过程中的可靠性和准确性。
2. 互相影响效果：信道编码的好坏会对调制的效果产生影响。
优秀的信道编码可以提高信号的抗干扰能力和纠错能力，有助于提高调制解调器的性能。
3. 适用场景不同：信道编码主要应用于数字通信系统中，而调制主要应用于模拟通信系统中。
但在现代通信系统中，数字信号经过信道编码后，再进行调制传输，以提高抗噪声和容错性能。
4. 理论基础相同：信道编码和调制都依赖于信息论的研究。
信息论是研究信息传输和数据压缩的数学理论，为信道编码和调制提供理论支持和指导。
三、信道编码对调制的影响1. 信号完整性：信道编码能够增加冗余信息，提高信号完整性。
通过冗余信息的添加，当信号在传输过程中发生部分损坏时，仍然可以恢复原始信息。
2. 抗干扰能力：信道编码可以增加信号的抗干扰能力，提高系统的可靠性。
在噪声环境中，信道编码可以利用冗余信息进行均衡，减小噪声的影响。
3. 纠错能力：优秀的信道编码可以实现纠错传输。
通过引入差错检测和纠正技术，即使在信号发生错误的情况下，也可以恢复出原始信息。
四、调制对信道编码的要求1. 低误码率：调制技术需要保证传输过程中的低误码率，以确保信号能够被准确恢复。
选择合适的调制方式和参数对于提高系统的传输质量至关重要。
2. 带宽利用率：调制技术需要充分利用有限的带宽资源。
通过合理选择调制方式和调制参数，可以提高带宽利用率，实现高速率的数据传输。
3. 抗干扰能力：调制技术需要具备一定的抗干扰能力，以应对复杂的通信环境。
MSCR500通道通信产品说 明 书(V1.2)南京澳德思电气有限公司二○○九年七月*本说明书可能修改，请注意最新版本目 录MSCR501调制解调器 (1)一﹑总体说明 (1)1、一般介绍 (1)2、主要特点 (1)3、技术参数 (1)二﹑使用说明 (2)1、外观 (2)2、面板显示说明 (3)3、模拟通道参数设置 (4)4、数字通道设置 (8)三、附表S1的设置 (9)MSCR502双机双通道切换装置 (10)一、概述 (10)1、适用范围 (10)2、主要特点 (10)3、电路说明 (11)二、使用说明 (13)1、基本配置 (13)2﹑插件、面板介绍 (13)3、模拟通道参数设置 (18)4、切换功能 (22)5、外部接线 (27)三、常见故障判断 (28)1、音频信号故障 (28)2、发送数据故障 (28)3、接收数据故障 (28)四、注意事项 (29)五、附表（S2和S4的设置） (30)跳线设置注意事项 (31)MSCR501调制解调器一﹑总体说明1、一般介绍在电力系统调度自动化以及厂站综合自动化工程中，有不少场合是利用电力系统已有的模拟信道来传输数据信息，这种方案的优点是投资少，并且容易实现，但是需要在每条模拟信道的两端都加装专门的MODEM，用来把数据终端发出的数据信号变换成适合通信传输的形式。
为此，推荐使用MSCR501调制解调器。
MSCR501调制解调器中的模拟通道接口是由单片MPC、LSI及外围元件组成的音频电路，它能与电力线载波、微波、音频电缆、无线电台等模拟信道的四线音频口适配，全双工传输低速率异步数据信息。
用户也可选择使用数字通道通信，MSCR501的数字通道接口是由光电耦合器、隔离电源及其外围元件组成，它能与光纤、微波、扩频、数传电台等数字通信电路的串行口适配，全双工传输高速率的异步数据信息。
模拟通道和数字通道只能任选其一，详见“4、数字通道设置”小节。
MSCR501调制解调器采用FSK调制技术，数字通道接口采用通信双方在电气上完全隔离的技术，抗干扰能力强；而且对数据信息不存储、不分析，传输效率较高、延时较小；数据信息的代码格式不受限制，为用户提供无记忆效应的“透明”通道。
5G网络中的调制和编码对于任何通信技术调制编码方案(MCS)就是定义了一个符号所能承载的有用比特数。
5G（NR)与4G(LTE)不同符号被定义在资源粒子Resource Element (RE)中；MCS定义了每个资源粒子 (RE)可以传输多少个有用比特(bits）数。
MCS依赖于无线链路中的信号质量，高质量的MCS可在符号中传输更多有用的比特，低质量MCS则在符号中传输的比特数较少。
通常MCS依赖于误块率(BLER)。
一般用误块率(BLER)=10% 作为阈值进行无线链路的评估；gNB据此采用链路自适应算法分配多种无线调制和编码方案；(MCS)中的链路自适应值以保证链路的速率不超过这个值。
分配的MCS由DCI通过PDCCH信道发送给终端(UE）;使用的包括 DCI 1_0和DCI 1_1。
调制编码方案MCS定义•调制（Modulation）•码率（Code rate）调制（Modulation）调制定义了单个MCS可以携带多少位比特(bits）,不管它是有用比特位，还是奇,偶位比特。
5G (NR)支持QPSK, 16 QAM, 64 QAM 和256 QAM调制。
其中:QPSK每次可传输2位比特(bits），16 QAM传输4位，64QAM传输6位，256QAM则可传输8位比特。
这些16, 64和256被称为QAM调制的调制方式。
每种调制方式的位数可以用以下公式计算表示：码率（Code Rate）码率定义了有用比特和总传输比特之间的比率(有用+冗余比特)。
这些冗余位被添加用于到前向错误更正(FEC)中。
换句话说，就是物理层上部的信息比特数与物理层底部映射到PDSCH 层比特数之间的比率。
也就是由物理层添加的冗余度的度量。
低编码速率就是增加了更多的冗余。
5G 调制编码方案(MCS)特点•调制和编码方案(MCS)定义了每个符号承载的有用比特数；•MCS选择基于无线条件和误块率(BLER）；•MCS由gNB 根据链路自适应算法进行调整；•MCS信息通过DCI提供给终端(UE）;•5G(NR)支持在PDSCH信道上QPSK,16QAM, 64QAM和256QAM调制；•在32个MCS索引(0-31) 中保留索引MCS29,30和31用于重传；•3GPP38.214给出了3个PDSCH的MCS表，即64QAM表、256QAM表和低频谱效率（Low Spectral Efficiency）64QAM表。
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通信专业术语 A Abis interface--Abis 接口，基站与基站控制器之间的接口，遵守 ISDN 数据链路层协议，用于提供 D 通路数据链路连接；帧分界定位，次序控制；差错检测与控制；流量控制等功能。
APCM--脉冲自适应调制编码，一种话音从模拟到数字的编码。
Access channel--接入信道，移动台接入系统得到服务的控制信道。
A interface--A 接口，基站控制器（BSC）至 MSC 间的接口。
Air interface--空中接口，移动台（MS）与基站（BTS）之间的无线电接口。
Alerting--振铃，移动台向顾客显示有一个呼叫来到。
Analog Access Channel--模拟接入信道，移动台用来接入系统获取服务的一种模拟控制信道。
Analogue System--模拟系统。
使用模拟信号进行传输的移动通信系统。
ANSI--American National Standards Institute，美国国家标准学会，是北美的标准制定机构。
ARIB--Association of Radio Industry Businesses，无线行业企业协会，是日本的标准制定机构。
ASCI--Advanced Speech Call, 先进话音呼叫业务。
GSM Phase II+ 标准制订的新业务。
其中包括优先级业务 (eMLPP)、话音广播呼叫业务 (VBS)和话音组呼业务 (VGCS)等专用移动通信的基本业务。
AT&T--美国电报电话公司。
AuC--鉴权中心。
（GSM） B Bit--比特位，数字电路中用于表示电路的状态的最小逻辑单位。
BYTE--字节，一字节等于 8 个 bit。
Burst --突发脉冲。
BP--Burst Period,周期。
两个时隙间的距离。
第一部分：移动通信部分1.3G三种主流技术标准为（）。
A.TD-SCDMAB.CDMA2000C.PHSD.WCDMA答案：ABD2.第三代移动通讯的主流制式中，包括__ __A.RDASB.TD-SCDMAC.CDMA2000D.UMTS难度中级答案：BCD3.下面（）单元通常与MSC放在一起统一管理？A.VLRB.HLRC.BSCD.FA答案：A4.移动台在通话状态时HLR和MSC分别知道移动台在哪个区域？ DA.HLR知道MS在哪个MSC服务区，而MSC知道MS在哪个位置区域（LAI）。
B.HLR知道MS在哪个MSC服务区，而MSC知道MS在哪个BSC服务区。
C.HLR知道MS在哪个BSC服务区，而MSC知道MS在哪个位置区域（LA）。
D.HLR知道MS在哪个MSC服务区，而MSC知道MS在哪个小区（CGI）。
5.移动台开户数据和当前数据分别存放于 A 。
A.HLR、VLRB.VLR、HLRC.VLR、MSCD.MSC、VLR6.3G的目标是：（ ABCDE ）。
A．全球统一频谱、统一标准、全球无缝覆盖B．更高的频谱效率，更低的建设成本C．能提供高的服务质量和保密性能D．能提供足够的系统容量，易于2G系统的过渡和演进E．能提供多种业务，能适应多种环境，速率最高2Mbit/s，其中车速环境144kbit/s，步行环境384kbit/s，室内环境2Mbit/s7.根据自由空间的传播损耗模型，当距离增加一倍时，传播损耗增大（）。
A.3 DBB.4 DBC.5 DBD.6 DB答案：D8.以下那种CDMA系统的自由空间损耗最小（）。
A. CDMA450B. CDMA800C. CDMA1900答案：A9.在某区域接收到的信号电平为-50 dBm，在该频率的干扰电平为-80 dBm，请问C/I值是多少？（）A.3dBB.30dBC.6dBD.60dBE.100dB答案：B10.下列等式那些是正确的（）。
