Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ортогональное частотно-временное пространство (OTFS) - это метод 2D модуляции, который преобразует информацию, переносимую в системе координат Delay-Doppler. Информация преобразуется в той же частотно-временной области, которая используется в традиционных схемах модуляции, таких как TDMA , CDMA и OFDM . [1] Это конкурирующая форма волны для технологии 6G из-за ее надежности в сценариях высокоскоростных транспортных средств. [2]

Обзор [ править ]

OTFS - это схема модуляции, в которой каждый передаваемый символ испытывает почти постоянное усиление канала даже в каналах с высокими несущими частотами (миллиметровые волны) или с высоким доплеровским сдвигом. OTFS, по сути, выполняет модуляцию в области Зака (также известной как область доплеровской задержки). [3] [4]

Он эффективно преобразует изменяющийся во времени многолучевой канал в двумерный канал в области доплеровской задержки. Используя это преобразование вместе с выравниванием в этой области, каждый символ испытывает одинаковое усиление канала на протяжении всей передачи. [5]

Модуляция начинается с первого отображения информационных символов x [k, l] в доплеровской области задержки на символы X [n, m] для создания сигнала s (t) временной области, который передается по беспроводному каналу. На стороне приемника сигнал r (t) во временной области отображается в частотно-временную область с использованием преобразования Вигнера, которое является обратным преобразованию Гейзенберга, а затем для демодуляции символов используется область задержки-Доплера. [6]

Технология использовалась в сетях 5G [7] [8] и рассматривается для сетей 6G. [2]

Выравнивание и оценка каналов [ править ]

Уравнивание с низкой сложностью было предложено на основе методов передачи сообщений (MP), цепи Маркова Монте-Карло (MCMC) и линейного уравнивания. [5] [9] [10] [11] [12] Разнообразие модуляции OTFS было изучено в. [13] [14] Пилоты оценки канала передаются в доплеровской области задержки. [15] [16] Также изучалась эффективность модуляции OTFS в статических многолучевых каналах. [17]

Формы сигналов практического формирования импульса [ править ]

Невозможно передать идеальную форму импульса из-за принципа неопределенности время-частота. [18] Это мотивировало некоторые работы для практических импульсных систем OTFS. [19] [20]

Заявление [ править ]

OTFS предлагает несколько преимуществ в определенных средах, где дисперсия имеет высокую частоту. Подобные среды встречаются в системах миллиметрового диапазона как из-за большего доплеровского разброса, так и из-за более высокого фазового шума. [21] Применение сигналов OTFS для радиообнаружения и определения дальности (RADAR) также было недавно предложено. [22] [23]

Патенты [ править ]

Идея OTFS была впервые запатентована в 2010 году Ронни Хадани и Шломо Ракиб и передана Cohere Technologies Inc. в 2011 году. [24] [25]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Монах, Антон; Хадани, Ронни; Цацанис, Михаил; Ракиб, Шломо (2016-08-09). «ОТФС - ортогональное частотно-временное пространство». arXiv : 1608.02993 [ cs.IT ].
  2. ^ а б «Интервью OTFS - Значение технологии кандидата в 6G» . 6G Мир . 2020-12-09 . Проверено 11 декабря 2020 .
  3. ^ Hadani, R .; Rakib, S .; Цацанис, М .; Монах, А .; Голдсмит, AJ; Молиш, А.Ф .; Колдербанк, Р. (март 2017 г.). «Ортогональная временная частотно-пространственная модуляция». Конференция IEEE Wireless Communications and Networking, 2017 г. (WCNC) : 1–6. arXiv : 1808.00519 . DOI : 10,1109 / WCNC.2017.7925924 . ISBN 978-1-5090-4183-1. S2CID  11938646 .
  4. ^ Мохаммед, Саиф К. (2021). «Вывод модуляции OTFS из первых принципов». IEEE Transactions по автомобильной технологии . arXiv : 2007.14357 . DOI : 10.1109 / TVT.2021.3069913 .
  5. ^ а б Равитея, П; Т Фан, Кхоа; Хун, Йи; Витербо, Эмануэле (2018). "Подавление помех и итеративное обнаружение для ортогональной пространственно-временной модуляции" (PDF) . Транзакции IEEE по беспроводной связи . 17 (10): 6501–6515. arXiv : 1802.05242 . DOI : 10.1109 / TWC.2018.2860011 . S2CID 3339332 .  
  6. ^ Фарханг, Арман; РезазадеРейхани, Ахмад; Дойл, Линда Э .; Фарханг-Боружени, Бехруз (июнь 2018 г.). «Структура модема низкой сложности для ортогональной пространственно-временной частотной модуляции на основе OFDM». Письма о беспроводной связи IEEE . 7 (3): 344–347. DOI : 10,1109 / LWC.2017.2776942 . ЛВП : 2262/82585 . ISSN 2162-2345 . S2CID 9744219 .  
  7. ^ Хадани, Ронни; Монах, Антон (07.02.2018). «OTFS: новое поколение модуляции для решения проблем 5G». arXiv : 1802.02623 [ cs.IT ].
  8. ^ «5TONIC УСПЕШНО ИСПЫТЫВАЕТ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТФС» . Проверено 11 декабря 2020 .
  9. ^ R Murali, K; Чоккалингам, А (2018). «О модуляции OTFS для каналов с сильным доплеровским замиранием». Практикум по теории информации и приложениям : 1–10. arXiv : 1802.00929 . DOI : 10.1109 / ITA.2018.8503182 . ISBN 978-1-7281-0124-8. S2CID  3631894 .
  10. ^ Сюй, Вт; Zou, T; Гао, Н; Би, Z; Feng, Z; Дин, Зи (2020-07-28). «Линейное выравнивание малой сложности для систем OTFS с прямоугольными формами сигналов». arXiv : 1911.08133v1 [ cs.IT ].
  11. ^ Д. Сурабхи, G; Чоккалингам, А (2020). «Линейный эквалайзер низкой сложности для модуляции OTFS». Письма связи IEEE . 24 (2): 330–334. DOI : 10,1109 / LCOMM.2019.2956709 . S2CID 211208172 . 
  12. ^ Тивари, Шашанк; Дас, Сувра Сехар; Рангамгари, Вивек (декабрь 2019 г.). «Приемник LMMSE низкой сложности для OTFS» . Письма связи IEEE . 23 (12): 2205–2209. arXiv : 1910.01350 . DOI : 10,1109 / LCOMM.2019.2945564 . ISSN 1089-7798 . 
  13. ^ Raviteja, P; Хун, Йи; Витербо, Эмануэле; Бильери, Э (2020). «Эффективное разнообразие модуляции OTFS». Письма о беспроводной связи IEEE . 9 (2): 249–253. DOI : 10,1109 / LWC.2019.2951758 . ЛВП : 10230/43231 . S2CID 209766153 . 
  14. ^ Д. Сурабхи, G; М. Августин, Р. Чоккалингам, А. (2019). «О разнообразии некодированной модуляции OTFS в дводисперсных каналах». Транзакции IEEE по беспроводной связи . 18 (6): 3049–3063. arXiv : 1808.07747 . DOI : 10.1109 / TWC.2019.2909205 . S2CID 90260005 . 
  15. ^ Raviteja, P; Т Фан, Кхоа; Хун, Йи; Витербо, Эмануэле (2018). "Оценка встроенного доплеровского канала задержки для ортогональной пространственно-временной модуляции". Конференция IEEE по автомобильным технологиям (VTC-FALL) : 1–5. DOI : 10.1109 / VTCFall.2018.8690836 . ISBN 978-1-5386-6358-5. S2CID  116865155 .
  16. ^ Шен, Вт; Дай, Л; Ан, Дж; Вентилятор, П; Хит, RW (2019). "Оценка канала для ортогонального частотно-временного пространства (OTFS) Massive MIMO". Транзакции IEEE по обработке сигналов . 67 (16): 4204–4217. arXiv : 1903.09441 . Bibcode : 2019ITSP ... 67.4204S . DOI : 10.1109 / TSP.2019.2919411 . S2CID 85459691 . 
  17. ^ Raviteja, P; Хун, Йи; Витербо, Эмануэле (2019). «Производительность OTFS на статических многолучевых каналах». Письма о беспроводной связи IEEE . 8 (3): 745–748. DOI : 10,1109 / LWC.2018.2890643 . S2CID 96446604 . 
  18. ^ Kozek, W .; Молиш, AF (1998). «Неортогональные формы импульсов для связи на нескольких несущих в каналах с двойной дисперсией» . Журнал IEEE по избранным областям коммуникаций . 16 (8): 1579–1589. DOI : 10.1109 / 49.730463 . ISSN 0733-8716 . 
  19. ^ Raviteja, P .; Хун, Йи; Витербо, Эмануэле; Бильери, Эцио (январь 2019). "Практические формы сигналов формирования импульсов для OTFS с сокращенным циклическим префиксом" . IEEE Transactions по автомобильной технологии . 68 (1): 957–961. DOI : 10.1109 / tvt.2018.2878891 . ISSN 0018-9545 . 
  20. ^ Tiwari, S .; Дас, СС (февраль 2020 г.). «Ортогональная частотно-временная пространственная модуляция в форме кругового импульса» . Письма об электронике . 56 (3): 157–160. arXiv : 1910.10457 . DOI : 10.1049 / el.2019.2503 . ISSN 1350-911X . 
  21. ^ Hadani, R .; Rakib, S .; Молиш, А.Ф .; Ибарс, С .; Монах, А .; Цацанис, М .; Delfeld, J .; Goldsmith, A .; Колдербанк, Р. (июнь 2017 г.). «Ортогональная частотно-временная модуляция (OTFS) для систем связи миллиметрового диапазона». IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), 2017: 681–683. DOI : 10.1109 / MWSYM.2017.8058662 . ISBN 978-1-5090-6360-4. S2CID  24798053 .
  22. ^ Raviteja, P; Т Фан, Кхоа; Хун, Йи; Витербо, Эмануэле (2019). "Радиолокационные системы на основе ортогонального временного и частотного пространства (OTFS)". Конференция IEEE Radar (RadarConf) : 1–6.
  23. ^ Гаудио, L; Кобаяши, М; Caire, G; Колавольпе, Джи (2020). «Об эффективности OTFS для совместной оценки параметров радаров и обмена данными». Транзакции IEEE по беспроводной связи . 19 (9): 5951–5965. DOI : 10.1109 / TWC.2020.2998583 . S2CID 221590125 . 
  24. ^ "Google Патенты" . patents.google.com . Проверено 11 декабря 2020 .
  25. ^ [1] , «Метод связи, использующий ортонормированный частотно-временной сдвиг и формирование спектра», выпущенный 26 мая 2011 г.