Feb 24, 2025

Anggaran dan penyamaan 6g saluran komunikasi cahaya jarak pendek

Tinggalkan pesanan

Era komunikasi generasi keenam (6g) akan mencapai liputan penuh rangkaian komunikasi mudah alih, meliputi ruang udara, tanah dan bawah air. Memandangkan sumber spektrum terhad frekuensi radio, komunikasi cahaya yang kelihatan (VLC), sebagai teknologi komunikasi tanpa wayar pelengkap dengan komunikasi frekuensi radio, dijangka menjadi sebahagian daripada sistem 6G. Pada masa ini, kedua -dua VLC dalaman dan bawah air VLC telah dikaji secara meluas. Diod pemancar cahaya (LED) telah menjadi sumber cahaya yang paling biasa digunakan di VLC dalaman kerana perlindungan dan ketahanan alam sekitar, dan fungsi dua pencahayaan dan komunikasi. Walau bagaimanapun, jalur lebar LED agak sempit, jadi bagaimana untuk meningkatkan kecekapan spektrum telah menjadi kunci untuk meningkatkan prestasi VLC dalaman. Walaupun VLC tidak mempunyai masalah peralihan Doppler, ia masih menghadapi cabaran kesan pudar multipath yang disebabkan oleh laluan penghantaran yang berbeza. Pada masa ini, banyak sistem VLC mengguna pakai teknologi multiplexing bahagian frekuensi ortogonal (OFDM) untuk menangani kesan multipath dan gangguan intersymbol. Walau bagaimanapun, teknologi OFDM memerlukan penyisipan awalan gelung (cp) sebelum setiap simbol, yang bukan sahaja meningkatkan panjang 'bingkai', tetapi juga mengurangkan jumlah data pengguna yang tersedia dalam setiap bingkai, akhirnya menyebabkan penurunan dalam Jumlah kapasiti sistem VLC.

 

Ruang frekuensi masa ortogonal

Modulasi ruang frekuensi masa ortogonal (OTFS) dapat meningkatkan keupayaan dan kebolehpercayaan penyebaran multipath dengan memanfaatkan ciri-ciri ortogonal masa dan kekerapan. Kajian telah menunjukkan bahawa OTFs lebih baik menerima kepekaan daripada modulasi OFDM pada kecekapan spektrum yang sama, dan OTFs tidak perlu menambah awalan kitaran (CP) sebelum setiap simbol, yang bermaksud bahawa penggunaan modulasi OTFS dalam sistem VLC dapat membawa prestasi yang lebih baik daripada Ofdm. Menggunakan kelebihan modulasi OTFS, kecekapan spektrum dan kelajuan penghantaran VLC dalaman dapat diperbaiki dengan berkesan. Walau bagaimanapun, ia telah menunjukkan bahawa apabila bilangan awalan kitaran (CP) tidak mencukupi, OTF akan menyebabkan gangguan intersymbol yang serius apabila memproses penyebaran multipath yang kelihatan, yang akan menjejaskan kualiti komunikasi VLC.

 

Teknologi Anggaran dan Penyamaan Saluran VLC di bawah modulasi OTFS

Untuk terus meningkatkan kadar penghantaran dan kualiti komunikasi VLC dalaman, Teknologi Anggaran Saluran dan Penyamaan VLC di bawah modulasi OTFS dibincangkan untuk mengurangkan kesan negatif gangguan intersymbol. Anggaran kuadrat paling rendah (LS) dan ralat minimum kesilapan persegi (MMSE) adalah dua kaedah yang biasa digunakan untuk anggaran saluran OTFS. Antaranya, ketepatan anggaran LS adalah rendah, yang tidak dapat memenuhi permintaan anggaran saluran VLC dalaman. Walaupun anggaran MMSE mempunyai ketepatan yang tinggi, ia adalah mahal untuk dikira kerana ia melibatkan sejumlah besar operasi penyongsangan matriks kompleks, dan memerlukan beberapa maklumat terdahulu saluran, seperti varians bunyi saluran, yang sukar diperolehi dengan tepat dalam persekitaran VLC dalam. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, beberapa penyelidikan telah mencadangkan algoritma anggaran saluran OTFS berdasarkan fungsi asas domain transform dan algoritma anggaran saluran OTFS berasaskan pembelajaran. Kedua -dua kaedah ini telah membuat kemajuan dalam meningkatkan ketepatan anggaran saluran OTFS dan mengurangkan kerumitan komputasi masing -masing, tetapi mereka biasanya perlu menambah isyarat perintis tambahan dalam sistem OTFS. Ini bukan sahaja memerlukan reka bentuk struktur bingkai khas, tetapi juga membawa kepada penurunan kadar penghantaran data VLC dalam.

Modulasi OTFS digunakan untuk meningkatkan kadar dan kebolehpercayaan VLC dalaman, dan RESVNN dicadangkan untuk menganggarkan dengan tepat dan menyamakan saluran VLC multi-carrier, yang secara efektif mengimbangi pengaruh gangguan intersymbol terhadap prestasi VLC. Apabila jarak penghantaran isyarat adalah 1 m, dan kadar penghantaran adalah 512 mb/s, 768 mb/s, 1 gb/s, dan 1.5 gb/s, masing -masing, kadar ralat bit yang dianggarkan oleh RESCNN adalah lebih rendah daripada 3.8 × 10−3. Kaedah anggaran saluran dalam kertas ini tidak perlu meningkatkan pengekodan awalan kitaran dan kekerapan perintis. Rangkaian saraf konvensional sisa dilatih melalui urutan latihan di peringkat luar talian, dan hanya sebilangan kecil urutan latihan yang diperlukan untuk menyelesaikan anggaran saluran dalam peringkat dalam talian. Oleh itu, kapasiti sistem VLC dijamin dengan kaedah ini. Walau bagaimanapun, kaedah yang dicadangkan hanya boleh digunakan untuk senario statik dan saluran statik. Pada masa akan datang, anggaran saluran dan penyamaan OTFS Indoor VLC dalam senario mudah alih akan dikaji, dan pelbagai aplikasi kaedah yang dicadangkan akan diperluaskan untuk menjadikannya nilai yang lebih besar dalam komunikasi mudah alih 6g.

Hantar pertanyaan