עידן התקשורת של הדור השישי (6G) ישיג את הכיסוי המלא של רשתות תקשורת סלולריות, המכסה אוויר, קרקע ותת -מים. לאור משאבי הספקטרום המוגבלים של תדירות הרדיו, תקשורת אור גלויה (VLC), כטכנולוגיית תקשורת אלחוטית משלימה עם תקשורת תדר רדיו, צפויה להפוך לחלק חיוני במערכת 6G. נכון לעכשיו, VLC מקורה וגם VLC מתחת למים נחקרו בהרחבה. דיודה פולטת אור (LED) הפכה למקור האור הנפוץ ביותר ב- VLC מקורה בגלל הגנתו והעמידות הסביבתית שלו, ופונקציות כפולות של תאורה ותקשורת. עם זאת, רוחב הפס של נוריות LED הוא צר יחסית, ולכן כיצד לשפר את היעילות הספקטרלית הפכה למפתח לשיפור ביצועי ה- VLC המקורה. למרות של- VLC אין את הבעיה של משמרת דופלר, הוא עדיין עומד בפני האתגר של אפקט דהייה רב -דהוי הנגרם על ידי נתיבי העברה שונים. נכון לעכשיו, מערכות VLC רבות מאמצות טכנולוגיית ריבוי חלוקת תדרים אורתוגונליים (OFDM) כדי להתמודד עם אפקטים רב -מסלוליים והפרעות בין -סימבוליות. עם זאת, טכנולוגיית OFDM מחייבת הכנסת קידומת לולאה (CP) לפני כל סמל, אשר לא רק מגדיל את אורך 'המסגרת', אלא גם מפחית את כמות נתוני המשתמש הזמינים בכל מסגרת, ובסופו של דבר מובילה לירידה ב- קיבולת כוללת של מערכת VLC.
מרחב תדר זמן אורתוגונלי
אפנון מרחב תדר זמן אורתוגונלי (OTFS) יכול לשפר את היכולת והאמינות של התפשטות רב-מסלולית על ידי ניצול המאפיינים האורתוגונאליים של זמן ותדירות. מחקרים הראו כי ל- OTFS יש טוב יותר לקבל רגישות מאשר אפנון OFDM באותה יעילות ספקטרלית, ו- OTFS אינו צריך להוסיף קידומת מחזורית (CP) לפני כל סמל, מה שאומר שיישום אפנון OTF במערכות VLC יכול להביא ביצועים טובים יותר מאשר OFDM. בעזרת היתרונות של אפנון OTFS, ניתן לשפר ביעילות את היעילות הספקטרלית ומהירות ההעברה של VLC מקורה. עם זאת, צוין כי כאשר מספר הקידומות המחזוריות (CP) אינו מספיק, OTFS יגרום להפרעות בין -סימבוליות חמורות בעת עיבוד התפשטות רב -מסגרת גלויה, מה שישפיע באופן משמעותי על איכות התקשורת של VLC.
טכנולוגיית הערכת ערוץ VLC ושוויון תחת אפנון OTFS
על מנת לשפר עוד יותר את קצב ההולכה ואת איכות התקשורת של VLC מקורה, נדונה אפנון הערכת ערוץ VLC ושוויון תחת אפנון OTFS כדי להפחית את ההשפעה השלילית של הפרעות בין -סימבוליות. הערכת ריבועים פחות (LS) והערכת שגיאה מרובעת פחות ממוצעת (MMSE) הם שתי שיטות נפוצות לאומדן ערוץ OTFS. ביניהם, הדיוק של הערכת ה- LS הוא נמוך, שאינו יכול לעמוד בביקוש של הערכת ערוץ VLC מקורה. למרות שאומדן MMSE הוא בעל דיוק גבוה, זה יקר לחשב מכיוון שהוא כרוך במספר גדול של פעולות היפוך מטריצות מורכבות, ודורש מידע קודם בערוץ, כגון שונות רעש ערוץ, שקשה להשיג במדויק בסביבת VLC מקורה. בשנים האחרונות, מחקרים מסוימים הציעו אלגוריתמים של הערכת ערוצי OTFS על בסיס פונקציית בסיס תחום טרנספורמציה ואלגוריתמים של אומדן ערוץ OTFS. שתי שיטות אלה התקדמו בשיפור הדיוק של הערכת ערוץ OTFS והפחתת המורכבות החישובית בהתאמה, אך בדרך כלל הן צריכות להוסיף אותות טייס נוספים במערכת OTFS. זה לא רק דורש תכנון של מבנה מסגרת מיוחד, אלא גם מוביל לירידה בקצב העברת הנתונים של VLC מקורה.
אפנון OTFS משמש לשיפור השיעור והאמינות של VLC מקורה, ו- Rescnn מוצע כדי להעריך ולהשוות במדויק ולהשוות את ערוץ ה- VLC הרב-נשא, מה שמפצה למעשה את ההשפעה של הפרעות בין-סימבוליות על ביצועי ה- VLC. כאשר מרחק העברת האות הוא 1 מ ', וקצב ההולכה הוא 512 מגה -בייט/שניות, 768 מגה -בייט/שניות, 1 ג'יגה -בייט/ש' ו- 1.5 ג'יגה -בייט/שניות, בהתאמה, שיעור שגיאת הסיביות המוערך על ידי הצלה נמוך מ- 3.8 × 10−3ו שיטת הערכת הערוץ במאמר זה אינה צריכה להגדיל את קידוד הקידומת המחזורית ואת תדר הפיילוט. הרשת העצבית המפותלת הנותרת מאומנת באמצעות רצפי אימונים בשלב הלא מקוון, ורק מספר קטן של רצפי אימונים נדרשים כדי להשלים את הערכת הערוץ בשלב המקוון. לפיכך, קיבולת המערכת של VLC מובטחת בשיטה זו. עם זאת, השיטה המוצעת חלה רק על תרחישים סטטיים וערוצים סטטיים. בעתיד ייחקר הערכת הערוץ והשוויון של OTFS מקורה VLC בתרחישים ניידים, וטווח היישומים של השיטה המוצעת יורחב כדי להפוך אותה למוגלה לערך גדול יותר בתקשורת ניידת של 6G.