Эра связи шестого поколения (6G) достигнет полного покрытия сетей мобильной связи, покрывающей воздух, землю и подводное пространство. Ожидается, что с учетом ограниченных спектра ресурсов радиочастоты Visible Light Communication (VLC) в качестве дополнительной беспроводной коммуникационной технологии с радиочастотной коммуникацией станет незаменимой частью системы 6G. В настоящее время широко изучались как внутренний VLC, так и подводные VLC. Легкий диод (светодиод) стал наиболее часто используемым источником света в внутреннем VLC из-за его защиты окружающей среды и долговечности, а также двойных функций освещения и связи. Тем не менее, полоса пропускания светодиодов относительно узкая, поэтому, как повысить спектральную эффективность, стала ключом к повышению производительности VLC в помещении. Хотя VLC не имеет проблемы с сдвигом доплеров, он все равно сталкивается с проблемой многолучевого исчезновения эффекта, вызванного различными путями передачи. В настоящее время многие системы VLC принимают технологию мультиплексирования ортогонального частотного дивизии (OFDM) для борьбы с многолучевыми эффектами и интерференциями межсимбола. Однако технология OFDM требует введения префикса петли (CP) перед каждым символом, который не только увеличивает длину «кадра», но и уменьшает объем пользовательских данных, доступных в каждом кадре, что в конечном итоге приводит к уменьшению в Общая мощность системы VLC.
Ортогональное время часто
Модуляция ортогональной частоты времени (OTFS) может повысить способность и надежность многолучевого распространения, используя преимущества ортогональных характеристик времени и частоты. Исследования показали, что OTFS обладает лучшей чувствительностью получения, чем модуляция OFDM при той же спектральной эффективности, и OTF не нужно добавлять циклический префикс (CP) перед каждым символом, что означает, что применение OTF -модуляции в системах VLC может обеспечить лучшую производительность производительности чем OFDM. Используя преимущества модуляции OTFS, можно эффективно улучшить спектральную эффективность и скорость передачи внутреннего VLC. Тем не менее, было отмечено, что когда количество циклических префиксов (CP) недостаточно, OTF вызовут серьезные интерференции межсимбола при обработке видимого многолучевого распространения, что значительно повлияет на качество связи VLC.
Технология оценки и выравнивания канала VLC при модуляции OTFS
Чтобы дополнительно улучшить скорость передачи и качество связи в внутреннем VLC, оценка и выравнивания канала VLC обсуждается в модуляции OTFS, чтобы уменьшить негативное влияние интерференции межсимбола. Оценка наименьших квадратов (LS) и оценка наименее средней квадратной ошибки (MMSE) являются двумя часто используемыми методами для оценки канала OTFS. Среди них точность оценки LS низкая, что не может удовлетворить спрос на оценку канала ВЛА в помещении. Хотя оценка MMSE обладает высокой точностью, для рассчитывания стоит дорого, поскольку она включает в себя большое количество операций инверсии сложных матриц и требует некоторой предварительной информации канала, такой как дисперсия шума канала, что трудно точно получить в внутренней среде VLC. В последние годы некоторые исследования предложили алгоритмы оценки каналов OTFS, основанные на основе функции преобразования доменных доменов и алгоритмов оценки каналов OTFS на основе обучения. Эти два метода добились прогресса в повышении точности оценки канала OTFS и снижении вычислительной сложности соответственно, но они обычно должны добавить дополнительные пилотные сигналы в системе OTFS. Это не только требует конструкции специальной структуры кадров, но также приводит к снижению скорости передачи данных в внутреннем VLC.
Модуляция OTFS используется для повышения скорости и надежности внутреннего VLC, и предлагается Rescnn для точной оценки и выравнивания Multi-Carrier Channel VLC, который эффективно компенсирует влияние интерференции межсимбола на производительность VLC. Когда расстояние передачи сигнала составляет 1 м, а скорость передачи составляет 512 Мбит/с, 768 Мбит/с, 1 Гбит/с и 1,5 ГБ/с соответственно, частота ошибок бита, оцененная по Rescnn, ниже 3,8 × 10−3Полем Метод оценки канала в этой статье не должен увеличивать кодирование циклического префикса и пилотную частоту. Остаточная сверточная нейронная сеть обучается посредством обучающих последовательностей на автономном этапе, и для завершения оценки канала на этапе онлайн требуется лишь небольшое количество обучающих последовательностей. Следовательно, системная емкость VLC гарантируется этим методом. Однако предлагаемый метод применим только к статическим сценариям и статическим каналам. В будущем будет изучена оценка и выравнивание внутреннего VLC OTFS в мобильных сценариях, и диапазон приложений предлагаемого метода будет расширен, чтобы он воспроизводил его большую ценность в мобильной связи 6G.