Sestās paaudzes (6G) komunikācijas laikmets sasniegs pilnu mobilo sakaru tīklu pārklājumu, pārklājot gaisa, zemes un zemūdens vietu. Ņemot vērā ierobežotos radiofrekvences spektra resursus, sagaidāms, ka redzamā gaismas komunikācija (VLC) kā papildinoša bezvadu sakaru tehnoloģija ar radio frekvences komunikāciju kļūs par 6G sistēmas neaizstājamu daļu. Pašlaik ir plaši pētīti gan iekštelpu VLC, gan zemūdens VLC. Gaismas diode (LED) ir kļuvusi par visbiežāk izmantoto gaismas avotu iekštelpu VLC, jo tās vides aizsardzība un izturība, kā arī divkāršās apgaismojuma un komunikācijas funkcijas. Tomēr gaismas diožu joslas platums ir salīdzinoši šaurs, tāpēc tas, kā uzlabot spektrālo efektivitāti, ir kļuvis par atslēgu iekštelpu VLC veiktspējas uzlabošanai. Lai arī VLC nav Doplera maiņas problēmu, tas joprojām saskaras ar daudzumu izbalēšanas efekta izaicinājumu, ko izraisa dažādi pārraides ceļi. Pašlaik daudzas VLC sistēmas izmanto ortogonālo frekvenču dalīšanas multipleksēšanas (OFDM) tehnoloģiju, lai risinātu daudzu ceļu un starpcombola traucējumus. Tomēr OFDM tehnoloģijai pirms katra simbola ir jāievieto cilpas prefikss (CP), kas ne tikai palielina “rāmja” garumu, bet arī samazina katra kadra pieejamo lietotāju datu daudzumu, galu galā izraisot samazinājumu samazināšanai. Kopējā VLC sistēmas ietilpība.
Ortogonāla laika frekvences telpa
Ortogonālā laika frekvences telpas (OTFS) modulācija var uzlabot daudzceļu izplatīšanās spēju un uzticamību, izmantojot laika un frekvences ortogonālās īpašības. Pētījumi parādīja, ka OTFS ir labāka jutīguma saņemšana nekā OFDM modulācijai vienā un tajā pašā spektrālajā efektivitātē, un OTF nav jāpievieno ciklisks prefikss (CP) pirms katra simbola, kas nozīmē, ka OTF modulācijas pielietojums VLC sistēmās var dot labāku veiktspēju. nekā OFDM. Izmantojot OTF modulācijas priekšrocības, iekštelpu VLC spektrālo efektivitāti un pārraides ātrumu var efektīvi uzlabot. Tomēr tika norādīts, ka tad, kad ciklisko prefiksu skaits (CP) nav pietiekams, OTF izraisīs nopietnu mijiedarbības traucējumus, apstrādājot redzamu daudzumu izplatīšanos, kas būtiski ietekmēs VLC komunikācijas kvalitāti.
VLC kanālu novērtēšana un izlīdzināšanas tehnoloģija saskaņā ar OTFS modulāciju
Lai vēl vairāk uzlabotu iekštelpu VLC pārraides ātrumu un sakaru kvalitāti, tiek apskatīta VLC kanālu novērtēšana un izlīdzināšanas tehnoloģija saskaņā ar OTFS modulāciju, lai samazinātu starpsimbola traucējumu negatīvo ietekmi. Mazākie kvadrāti (LS) novērtējums un vismazākā vidējā kvadrāta kļūda (MMSE) novērtējums ir divas parasti izmantotas OTFS kanāla novērtēšanas metodes. Starp tiem LS novērtējuma precizitāte ir zema, kas nevar apmierināt iekštelpu VLC kanāla novērtēšanas pieprasījumu. Lai arī MMSE novērtēšanai ir augsta precizitāte, to aprēķināt ir dārgi, jo tas ietver lielu skaitu sarežģītu matricas inversijas operāciju, un tai nepieciešama zināma kanāla iepriekšēja informācija, piemēram, kanāla trokšņa dispersija, kuru ir grūti precīzi iegūt iekštelpu VLC vidē. Pēdējos gados daži pētījumi ir ierosinājuši OTFS kanālu novērtēšanas algoritmus, kuru pamatā ir transformācijas domēna pamata funkcija un uz mācībām balstītas OTFS kanālu novērtēšanas algoritmi. Šīs divas metodes ir panākušas progresu, uzlabojot OTFS kanāla novērtēšanas precizitāti un attiecīgi samazinot skaitļošanas sarežģītību, taču tām parasti ir jāpievieno papildu izmēģinājuma signāli OTFS sistēmā. Tas ne tikai prasa īpašu rāmja struktūru, bet arī samazina datu pārraides ātrumu iekštelpu VLC.
OTFS modulāciju izmanto, lai uzlabotu iekštelpu VLC ātrumu un uzticamību, un tiek ierosināta RSPNN, lai precīzi novērtētu un izlīdzinātu VLC daudzstaru kanālu, kas efektīvi kompensē starpsimbola traucējumu ietekmi uz VLC veiktspēju. Kad signāla pārraides attālums ir 1 m, un pārraides ātrums ir attiecīgi 512 Mb/s, 768 Mb/s, 1 GB/s un 1,5 GB/s, Bitu kļūdu līmenis, ko aprēķina RSPNN, ir zemāks par 3,8 × 10−3Apvidū Kanāla novērtēšanas metode šajā dokumentā nav jāpalielina cikliskā prefiksa kodēšana un izmēģinājuma biežums. Atlikušais konvolūcijas neironu tīkls tiek apmācīts, izmantojot apmācības secības bezsaistes posmā, un kanāla novērtējuma pabeigšanai tiešsaistes posmā ir nepieciešams tikai neliels skaits apmācības secību. Tāpēc ar šo metodi garantē VLC sistēmas ietilpība. Tomēr piedāvātā metode ir piemērojama tikai statiskiem scenārijiem un statiskiem kanāliem. Nākotnē tiks pētīts OTFS iekštelpu VLC kanāla novērtējums un izlīdzināšana mobilajos scenārijos, un piedāvātās metodes lietojumprogrammu diapazons tiks paplašināts, lai tai būtu lielāka vērtība 6G mobilajā komunikācijā.