Den sjette generation (6G) kommunikationstid vil opnå den fulde dækning af mobile kommunikationsnetværk, der dækker luft, jord og undervandsrum. I betragtning af de begrænsede spektrumressourcer til radiofrekvens forventes synlig lyskommunikation (VLC) som en komplementær trådløs kommunikationsteknologi med radiofrekvenskommunikation at blive en uundværlig del af 6G -systemet. På nuværende tidspunkt er både indendørs VLC og Underwater VLC blevet undersøgt omfattende. Lysemitterende diode (LED) er blevet den mest almindeligt anvendte lyskilde i indendørs VLC på grund af dens miljøbeskyttelse og holdbarhed og dobbeltfunktioner af belysning og kommunikation. Imidlertid er båndbredden af LED'er relativt smal, så hvordan man forbedrer spektral effektivitet er blevet nøglen til at forbedre indendørs VLC -ydeevne. Selvom VLC ikke har problemet med Doppler -skift, står det stadig over for udfordringen med multipath -falmende effekt forårsaget af forskellige transmissionsstier. På nuværende tidspunkt vedtager mange VLC -systemer ortogonal frekvensafdeling multiplexing (OFDM) teknologi til at håndtere multipath -effekter og intersymbol -interferens. Imidlertid kræver OFDM -teknologi indsættelse af et loop -præfiks (CP) før hvert symbol, hvilket ikke kun øger længden af 'rammen', men reducerer også mængden af brugerdata, der er tilgængelige i hver ramme, hvilket i sidste ende fører til et fald i den Den samlede kapacitet for VLC -systemet.
Ortogonal tidsfrekvensrum
Ortogonal tidsfrekvensrum (OTFS) -modulering (OTFS) kan forbedre kapaciteten og pålideligheden af multipath-forplantning ved at drage fordel af de ortogonale egenskaber ved tid og hyppighed. Undersøgelser har vist, at OTF'er har bedre modtagelse af følsomhed end OFDM -modulation ved den samme spektrale effektivitet, og OTFS behøver ikke at tilføje et cyklisk præfiks (CP) før hvert symbol, hvilket betyder, at anvendelsen af OTFS -modulation i VLC -systemer kan bringe bedre ydeevne end OFDM. Ved hjælp af fordelene ved OTFS -modulation kan den spektrale effektivitet og transmissionshastighed for indendørs VLC forbedres effektivt. Imidlertid er det blevet påpeget, at når antallet af cykliske præfikser (CP) ikke er tilstrækkeligt, vil OTF'er forårsage alvorlig intersymbol -interferens, når man behandler synlig multipath -forplantning, hvilket vil påvirke kommunikationskvaliteten for VLC.
VLC -kanalestimering og udligningsteknologi under OTFS -modulation
For yderligere at forbedre transmissionshastigheden og kommunikationskvaliteten for indendørs VLC diskuteres VLC -kanalestimering og udligningsteknologi under OTFS -modulation for at reducere den negative virkning af intersymbol -interferens. Mindst kvadrater (LS) estimering og mindst gennemsnitlig firkantfejl (MMSE) estimering er to almindeligt anvendte metoder til OTFS -kanalestimering. Blandt dem er nøjagtigheden af LS -estimering lav, som ikke kan imødekomme efterspørgslen efter indendørs VLC -kanalestimering. Selvom MMSE -estimering har høj nøjagtighed, er det dyrt at beregne, fordi det involverer et stort antal komplekse matrixinversionsoperationer og kræver nogle kanals tidligere information, såsom kanalstøjvarians, hvilket er vanskeligt at opnå nøjagtigt i indendørs VLC -miljø. I de senere år har nogle undersøgelser foreslået OTFS-kanalestimeringsalgoritmer baseret på transformationsdomæne-basisfunktion og læringsbaserede OTFS-kanalestimeringsalgoritmer. Disse to metoder har gjort fremskridt med at forbedre nøjagtigheden af OTFS -kanalestimering og reducere henholdsvis beregningskompleksiteten, men de er normalt nødt til at tilføje yderligere pilotsignaler i OTFS -systemet. Dette kræver ikke kun design af en speciel rammestruktur, men fører også til et fald i dataoverførselshastigheden for indendørs VLC.
OTFS-modulation bruges til at forbedre hastigheden og pålideligheden af den indendørs VLC, og ROCNN foreslås til nøjagtigt at estimere og udligne VLC multi-carrier-kanal, som effektivt kompenserer påvirkningen af intersymbol-interferens på VLC-ydeevne. Når signal transmissionsafstanden er 1 m, og transmissionshastigheden er 512 MB/s, 768 MB/s, 1 GB/s og 1,5 GB/s, er henholdsvis den bitfejlhastighed estimeret af RESCNN lavere end 3,8 × 10−3. Kanalestimeringsmetoden i dette papir behøver ikke at øge den cykliske præfiks kodning og pilotfrekvens. Det resterende konvolutionale neurale netværk trænes gennem træningssekvenser i offline -fasen, og kun et lille antal træningssekvenser er påkrævet for at afslutte kanalestimeringen i online -fasen. Derfor garanteres systemkapaciteten på VLC ved denne metode. Den foreslåede metode er imidlertid kun anvendelig til statiske scenarier og statiske kanaler. I fremtiden vil kanalestimering og udligning af OTF'er indendørs VLC i mobile scenarier blive undersøgt, og applikationsområdet for den foreslåede metode vil blive udvidet til at gøre det til at spille en større værdi i 6G mobil kommunikation.