5G包括多种应用场景，性能指标要求差异很大。例如，热点高容量场景对单用户链路的速率要求极高，这就需要在大带宽和信道好的条件下支持很高的频谱效率和码长。在密集部署场景，无线回传会广泛应用，这就需要有更先进的信道编码设计和路由策略来降低节点之间的干扰，充分利用空口的传输特性，以满足系统高容量的需求。

先进调制编码涵盖许多单点技术，它们大致可以分为链路级调制编码、链路自适应、网络编码三大领域。其中链路级技术包括多元域编码、比特映射技术和联合编码调制等，多元域编码通过伽罗华域的运算和比特交织，从而使得链路在高信噪比条件下更容易逼近香农极限，并且增加分集效益。新的比特映射技术采用同心辐射状的幅度相位调制（APSK），能够提高频谱利用效率。联合调制编码采用相位旋转等技术，使得链路在快衰信道下更加鲁棒。链路自适应包括基于无速率（Rateless)和码率兼容的，以及一些工程实现类的编码 (如图1所示），可以通过对码字结构的优化以及合理的重传比特分布，让调制编码方式更准确地匹配快衰信道的变化。网络编码利用无线传输的广播特性，捡拾节点之间无线传播中所含的有用比特信息，能够提高系统的吞吐量。

图1 新型调制编码的技术分类

（1）链路级调制编码

多元域编码的设计目标是在与二元码解码复杂度相近条件下，获得更好的性能，目前多元LDPC和多元重复累积（RA）码被认为是比较有应用前途的多元码。除了码结构本身，从多元域到星座映射也是多元码链路的重要组成部分，直接影响性能。比特映射技术，如辐射状星座相比传统的QAM更趋近髙斯分布，可以将这些新的星座设计与信道编码、接收器的先进解调算法综合考虑，进行联合编码调制。例如超奈奎斯特调制的性能更加逼近香农容量界，其设计关键在于降低序列解调的复杂度和滤波器，目前业界已经提出一些次优解调算法，与最优解调算法相比，性能差别不大，但复杂度可以成倍地降低。在链路编码中，包编码是一种实现起来相对简单的技术，它通过异或运算将多个子码块的信息比特联系起来，可有效增强信道编码的鲁棒性。

（2）网络编码

网络编码技术主要包括码字设计和系统设计。码字设计的目标是设计协作传输的效率更高，与各个分支链路信道条件相匹配的信道编码；系统设计的内容包括用户配对、路由选择和资源调度等。网络编码是与部署场景密切相关的，具体方案需要针对某一种场景进行优化，例如，协作中继和节点双向传输两种场景对空口标准的影响程度就有所不同。

（3）链路自适应

链路自适应的理论研究主要是设计具有多种候选码率和码长的码字。在无速率码方面，前向堆栈译码算法可以大大简化Spinal码（其中的一类Rateless码）的接收器实现。在码率兼容类型码方面，LDPC的进一步优化可以实现更灵活的码率自适应和码长。链路自适应的工程实现中，采用软ACK/NACK可以提髙传输效率，在缺乏准确信道信息反馈的情形下，以“无级变速”的方式与快衰信道相匹配。图2是16元码与二元LDPC码在AWGN信道下的链路仿真性能比较。在BER=1%的工作点，多元码的增益在0.5dB左右。

图2 16元码与二元LDPC码的链路性能比较

图3是APSK与QAM星座的链路仿真性能比较。在BER = 0.01%的工作点，进一步优化的APSK(NE-APSK)相比QAM的性能增益在0.5~0.9dB，调制阶数愈高，增益愈明显。

图3 APSK与QAM星座的链路性能比较

​ 图4是含有中继的场景中，通过多个链路之间的网络编码以及合理的路由和用户配对，系统仿真所得到的小区吞吐量的CDF曲线。

图4 网络编码和路由选择对系统吞吐量的增益

先进调制编码中的多种技术可以用于很多场景。多元LDPC码、新的比特映射技术和超奈奎斯特调制适合大带宽大数据传输，在高信噪比环境增益明显，较适于热点高容量场景。联合编码调制的旋转调制依靠多发射天线提高链路的鲁棒性，十分适合广域覆盖场景。网络编码可以加强多个节点之间传输的协作性，在超密集组网中将起到重要作用。