Era komunikasi generasi keenam (6G) akan mencapai cakupan penuh jaringan komunikasi seluler, mencakup ruang udara, darat dan bawah air. Mengingat sumber daya spektrum terbatas dari frekuensi radio, Visible Light Communication (VLC), sebagai teknologi komunikasi nirkabel komplementer dengan komunikasi frekuensi radio, diharapkan menjadi bagian yang sangat diperlukan dari sistem 6G. Saat ini, baik VLC dalam ruangan dan VLC bawah air telah dipelajari secara luas. Dioda pemancar cahaya (LED) telah menjadi sumber cahaya yang paling umum digunakan dalam VLC dalam ruangan karena perlindungan dan daya tahan lingkungannya, dan fungsi ganda pencahayaan dan komunikasi. Namun, bandwidth LED relatif sempit, jadi bagaimana meningkatkan efisiensi spektral telah menjadi kunci untuk meningkatkan kinerja VLC dalam ruangan. Meskipun VLC tidak memiliki masalah pergeseran Doppler, ia masih menghadapi tantangan efek fading multipath yang disebabkan oleh jalur transmisi yang berbeda. Saat ini, banyak sistem VLC mengadopsi teknologi divisi frekuensi ortogonal (OFDM) untuk menangani efek multipath dan gangguan intersymbol. Namun, teknologi OFDM memerlukan penyisipan awalan loop (CP) sebelum setiap simbol, yang tidak hanya meningkatkan panjang 'bingkai', tetapi juga mengurangi jumlah data pengguna yang tersedia dalam setiap bingkai, yang pada akhirnya mengarah pada penurunan dalam Total kapasitas sistem VLC.
Ruang frekuensi waktu ortogonal
Modulasi ruang frekuensi waktu ortogonal (OTFS) dapat meningkatkan kapasitas dan keandalan propagasi multipath dengan mengambil keuntungan dari karakteristik ortogonal waktu dan frekuensi. Studi telah menunjukkan bahwa OTFS memiliki sensitivitas yang lebih baik daripada modulasi OFDM pada efisiensi spektral yang sama, dan OTF tidak perlu menambahkan awalan siklik (CP) sebelum setiap simbol, yang berarti bahwa penerapan modulasi OTF dalam sistem VLC dapat membawa kinerja yang lebih baik dari Ofdm. Menggunakan keuntungan modulasi OTFS, efisiensi spektral dan kecepatan transmisi VLC dalam ruangan dapat ditingkatkan secara efektif. Namun, telah ditunjukkan bahwa ketika jumlah awalan siklik (CP) tidak mencukupi, OTF akan menyebabkan gangguan intersymbol yang serius ketika memproses propagasi multipath yang terlihat, yang secara signifikan akan mempengaruhi kualitas komunikasi VLC.
Estimasi Saluran VLC dan Teknologi Kesetaraan di bawah modulasi OTFS
Untuk lebih meningkatkan laju transmisi dan kualitas komunikasi VLC dalam ruangan, estimasi saluran VLC dan teknologi pemerataan di bawah modulasi OTFS dibahas untuk mengurangi dampak negatif dari gangguan intersymbol. Estimasi kuadrat terkecil (LS) dan estimasi kesalahan square error (MMSE) paling sedikit adalah dua metode yang umum digunakan untuk estimasi saluran OTFS. Di antara mereka, keakuratan estimasi LS rendah, yang tidak dapat memenuhi permintaan estimasi saluran VLC dalam ruangan. Meskipun estimasi MMSE memiliki akurasi tinggi, mahal untuk menghitung karena melibatkan sejumlah besar operasi inversi matriks kompleks, dan memerlukan beberapa informasi saluran sebelumnya, seperti varian kebisingan saluran, yang sulit diperoleh secara akurat dalam lingkungan VLC indoor. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa penelitian telah mengusulkan algoritma estimasi saluran OTFS berdasarkan fungsi domain transformasi dan algoritma estimasi saluran OTFS berbasis belajar. Kedua metode ini telah membuat kemajuan dalam meningkatkan keakuratan estimasi saluran OTFS dan mengurangi kompleksitas komputasi masing -masing, tetapi mereka biasanya perlu menambahkan sinyal pilot tambahan dalam sistem OTFS. Ini tidak hanya membutuhkan desain struktur bingkai khusus, tetapi juga menyebabkan penurunan laju transmisi data VLC dalam ruangan.
Modulasi OTFS digunakan untuk meningkatkan laju dan keandalan VLC dalam ruangan, dan RESCNN diusulkan untuk secara akurat memperkirakan dan menyamakan saluran multi-pembawa VLC, yang secara efektif mengkompensasi pengaruh interferensi intersymbol pada kinerja VLC. Ketika jarak transmisi sinyal adalah 1 m, dan laju transmisi adalah 512 mb/s, 768 mb/s, 1 gb/s, dan 1,5 gb/s, masing -masing, laju kesalahan bit yang diperkirakan oleh rescnn lebih rendah dari 3,8 × 10−3. Metode estimasi saluran dalam makalah ini tidak perlu meningkatkan pengkodean awalan siklik dan frekuensi pilot. Jaringan saraf konvolusional residual dilatih melalui urutan pelatihan pada tahap offline, dan hanya sejumlah kecil urutan pelatihan yang diperlukan untuk menyelesaikan estimasi saluran pada tahap online. Oleh karena itu, kapasitas sistem VLC dijamin dengan metode ini. Namun, metode yang diusulkan hanya berlaku untuk skenario statis dan saluran statis. Di masa mendatang, estimasi saluran dan penyesuaian OTFS indoor VLC dalam skenario seluler akan dipelajari, dan rentang aplikasi dari metode yang diusulkan akan diperluas untuk membuatnya memainkan nilai yang lebih besar dalam komunikasi seluler 6G.