通信中的MCS:Modulation and Coding Scheme,意思為調制編碼方案/調制編碼策略,其內涵可分為兩個部分:Modulation 和 Coding。
在基帶的信號處理流程中,一般先進行編碼(信道編碼),再進行調制。
(1) Coding
MCS里的Coding特指信道編碼,信道編碼的目的是改善信號傳輸質量、降低誤碼率等。當前有多種信道編碼方法,應用在LTE中的就有Turbo碼和LDPC碼等,5G中更是引入了Polar碼。不同的編碼方案性能各不相同,通信協議在選擇編碼方案時往往需要在復雜度和性能上做出權衡。
信道編碼需要在原始比特信息上加上冗余信息實現檢錯、糾錯功能,碼率指的就是編碼前后的比特數量比:
碼率(rate)= 編碼前比特數/編碼后比特數;例如256bits的信息經過1/2Turbo編碼后生成的是512個bits。
這里附上百度百科關於信道編碼的解釋https://baike.baidu.com/item/%E4%BF%A1%E9%81%93%E7%BC%96%E7%A0%81/9968814?fr=aladdin
(2) Modulation
調制的真實意義是:信號源控制載波的某些特征以方便在信道傳輸。載波包含頻率、相位、幅度等信息,針對不同的特征進行調制的方法就是眾所周知的FSK、PSK、AM等,之所以要調制到載波上是為了滿足天線的限制。
MCS的Modulation是特指調制過程中的映射過程,嚴謹的說法:調制包含了符號映射和載波調制的過程。將調制簡單得理解為映射關系是不全面的。
基帶信號處理因為還不觸及到載波調制過程,所以一般說的調制其實是指符號映射。LTE中的調制方法包括QPSK、16Qam和64Qam,是否有256Qam筆者暫不確定。5G勢必是要實現256Qam的。
下圖是表示QPSK,兩個bit信息映射成一個符號,比圖比特"11" 映射成了符號“0.717+i*0.717”。
調制階數:QPSK的調制階數是2,16Qam就是4,滿足log2(M)的關系。以下是LTE的一張調制階數表格。每個階數都有幾個對應的MCS,例如階數等於2的MCS范圍是0~9,這說明QPSK里就有10中對應的碼率。
(注:筆者的第一篇博文,如有錯誤,煩請指正。)