Cea de -a șasea epocă de comunicare de generație (6G) va obține acoperirea completă a rețelelor de comunicații mobile, care acoperă spațiul aerian, sol și subacvatic. Având în vedere resursele limitate de spectru ale frecvenței radio, comunicarea vizibilă a luminii (VLC), ca tehnologie complementară de comunicare wireless cu comunicare de frecvență radio, este de așteptat să devină o parte indispensabilă a sistemului 6G. În prezent, atât VLC interior, cât și VLC subacvatic au fost studiate pe larg. Dioda de emisie a luminii (LED) a devenit cea mai utilizată sursă de lumină în VLC interioară datorită protecției și durabilității mediului său și a funcțiilor duale de iluminare și comunicare. Cu toate acestea, lățimea de bandă a LED -urilor este relativ restrânsă, astfel încât modul de îmbunătățire a eficienței spectrale a devenit cheia pentru îmbunătățirea performanței VLC interioare. Deși VLC nu are problema deplasării Doppler, se confruntă în continuare cu provocarea efectului de decolorare multipath cauzat de diferite căi de transmisie. În prezent, multe sisteme VLC adoptă tehnologie de multiplexare a diviziei de frecvență ortogonală (OFDM) pentru a face față efectelor multipath și interferenței intersimbolului. Cu toate acestea, tehnologia OFDM necesită introducerea unui prefix de buclă (CP) înaintea fiecărui simbol, care nu numai că crește lungimea „cadrului”, dar reduce și cantitatea de date ale utilizatorului disponibile în fiecare cadru, ceea ce duce la o scădere a scăderii a acesteia Capacitatea totală a sistemului VLC.
Spațiu ortogonal de frecvență de timp
Modularea ortogonală a spațiului de frecvență de timp (OTFS) poate spori capacitatea și fiabilitatea propagării multipath, profitând de caracteristicile ortogonale ale timpului și frecvenței. Studiile au arătat că OTFS are o sensibilitate mai bună decât modularea OFDM la aceeași eficiență spectrală, iar OTFS nu trebuie să adauge un prefix ciclic (CP) înainte de fiecare simbol, ceea ce înseamnă că aplicarea modulării OTFS în sistemele VLC poate aduce o performanță mai bună decât OFDM. Folosind avantajele modulației OTFS, eficiența spectrală și viteza de transmisie a VLC interioară pot fi îmbunătățite eficient. Cu toate acestea, s -a subliniat că atunci când numărul de prefixe ciclice (CP) este insuficient, OTF -urile vor provoca interferențe grave ale intersimbolului atunci când se prelucrează propagarea multipatică vizibilă, ceea ce va afecta semnificativ calitatea comunicării VLC.
Tehnologia de estimare a canalului VLC și egalizare în conformitate cu modularea OTFS
Pentru a îmbunătăți în continuare rata de transmisie și calitatea de comunicare a VLC -ului interior, este discutată tehnologia de estimare a canalului VLC și egalizare în conformitate cu modularea OTFS pentru a reduce impactul negativ al interferenței intersimbolului. Estimarea celor mai mici pătrate (LS) și estimarea de eroare pătrată medie (MMSE) sunt două metode utilizate frecvent pentru estimarea canalului OTFS. Printre aceștia, precizia estimării LS este scăzută, ceea ce nu poate satisface cererea estimării canalului VLC interior. Deși estimarea MMSE are o precizie ridicată, este costisitor de calculat, deoarece implică un număr mare de operații complexe de inversare a matricei și necesită unele informații anterioare ale canalului, cum ar fi variația zgomotului de canal, care este dificil de obținut cu exactitate în mediul VLC interior. În ultimii ani, unele cercetări au propus algoritmi de estimare a canalului OTFS bazate pe funcția de bază a domeniului de transformare și algoritmi de estimare a canalului OTFS bazate pe învățare. Aceste două metode au făcut progrese în îmbunătățirea exactității estimării canalului OTFS și, respectiv, reducerea complexității de calcul, dar de obicei trebuie să adauge semnale pilot suplimentare în sistemul OTFS. Aceasta nu numai că necesită proiectarea unei structuri de cadru speciale, dar duce și la o scădere a ratei de transmitere a datelor VLC interior.
Modularea OTFS este utilizată pentru a îmbunătăți rata și fiabilitatea VLC interioară, iar Res ResCnn este propusă pentru a estima cu exactitate și a egaliza canalul multi-transportator VLC, ceea ce compensează efectiv influența interferenței intersimbole asupra performanței VLC. Când distanța de transmisie a semnalului este de 1 m, iar rata de transmisie este de 512 MB/s, 768 MB/s, 1 GB/s și, respectiv, 1,5 GB/s, rata de eroare de biți estimată de Rescor este mai mică de 3,8 × 10−3. Metoda de estimare a canalului din această lucrare nu trebuie să crească codificarea prefixului ciclic și frecvența pilotului. Rețeaua neuronală convoluțională reziduală este instruită prin secvențe de instruire în stadiul offline și sunt necesare doar un număr mic de secvențe de instruire pentru a finaliza estimarea canalului în etapa online. Prin urmare, capacitatea de sistem a VLC este garantată de această metodă. Cu toate acestea, metoda propusă se aplică numai scenariilor statice și canalelor statice. În viitor, va fi studiată estimarea canalului și egalizarea OTFS INDOOR VLC în scenarii mobile, iar gama de aplicații a metodei propuse va fi extinsă pentru a face o valoare mai mare în comunicarea mobilă 6G.