从通信中的MCS含义开始讲起

Posted 2020-10-09 三年二班的花田半亩

通信中的MCS：Modulation and Coding Scheme，意思为调制编码方案/调制编码策略，其内涵可分为两个部分：Modulation  和  Coding。

在基带的信号处理流程中，一般先进行编码（信道编码），再进行调制。

(1) Coding

MCS里的Coding特指信道编码，信道编码的目的是改善信号传输质量、降低误码率等。当前有多种信道编码方法，应用在LTE中的就有Turbo码和LDPC码等，5G中更是引入了Polar码。不同的编码方案性能各不相同，通信协议在选择编码方案时往往需要在复杂度和性能上做出权衡。

信道编码需要在原始比特信息上加上冗余信息实现检错、纠错功能，码率指的就是编码前后的比特数量比：

码率（rate）= 编码前比特数/编码后比特数；例如256bits的信息经过1/2Turbo编码后生成的是512个bits。

这里附上百度百科关于信道编码的解释https://baike.baidu.com/item/%E4%BF%A1%E9%81%93%E7%BC%96%E7%A0%81/9968814?fr=aladdin

(2) Modulation

调制的真实意义是：信号源控制载波的某些特征以方便在信道传输。载波包含频率、相位、幅度等信息，针对不同的特征进行调制的方法就是众所周知的FSK、PSK、AM等，之所以要调制到载波上是为了满足天线的限制。

MCS的Modulation是特指调制过程中的映射过程，严谨的说法：调制包含了符号映射和载波调制的过程。将调制简单得理解为映射关系是不全面的。

基带信号处理因为还不触及到载波调制过程，所以一般说的调制其实是指符号映射。LTE中的调制方法包括QPSK、16Qam和64Qam，是否有256Qam笔者暂不确定。5G势必是要实现256Qam的。

下图是表示QPSK，两个bit信息映射成一个符号，比图比特"11" 映射成了符号“0.717+i*0.717”。

调制阶数：QPSK的调制阶数是2,16Qam就是4，满足log₂（M）的关系。以下是LTE的一张调制阶数表格。每个阶数都有几个对应的MCS，例如阶数等于2的MCS范围是0~9，这说明QPSK里就有10中对应的码率。

 

 

（注：笔者的第一篇博文，如有错误，烦请指正。）