छठी पीढ़ी (6G) संचार युग मोबाइल संचार नेटवर्क के पूर्ण कवरेज को प्राप्त करेगा, जिसमें हवा, जमीन और पानी के नीचे की जगह को कवर किया जाएगा। रेडियो आवृत्ति के सीमित स्पेक्ट्रम संसाधनों के मद्देनजर, दृश्यमान प्रकाश संचार (VLC), रेडियो आवृत्ति संचार के साथ एक पूरक वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी के रूप में, 6G प्रणाली का एक अपरिहार्य हिस्सा बनने की उम्मीद है। वर्तमान में, इनडोर वीएलसी और अंडरवाटर वीएलसी दोनों का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) अपने पर्यावरण संरक्षण और स्थायित्व, और प्रकाश और संचार के दोहरे कार्यों के कारण इनडोर वीएलसी में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकाश स्रोत बन गया है। हालांकि, एलईडी की बैंडविड्थ अपेक्षाकृत संकीर्ण है, इसलिए वर्णक्रमीय दक्षता में सुधार कैसे किया जाए, इनडोर वीएलसी प्रदर्शन में सुधार करने की कुंजी बन गई है। यद्यपि वीएलसी में डॉपलर शिफ्ट की समस्या नहीं है, फिर भी यह विभिन्न ट्रांसमिशन पथों के कारण मल्टीपाथ लुप्त होती प्रभाव की चुनौती का सामना करता है। वर्तमान में, कई वीएलसी सिस्टम मल्टीपाथ इफेक्ट्स और इंटरसिम्बोल हस्तक्षेप से निपटने के लिए ऑर्थोगोनल फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (ओएफडीएम) तकनीक को अपनाते हैं। हालाँकि, OFDM तकनीक के लिए प्रत्येक प्रतीक से पहले एक लूप उपसर्ग (CP) के सम्मिलन की आवश्यकता होती है, जो न केवल 'फ्रेम' की लंबाई को बढ़ाता है, बल्कि प्रत्येक फ्रेम के भीतर उपलब्ध उपयोगकर्ता डेटा की मात्रा को भी कम करता है, अंततः में कमी के लिए अग्रणी होता है। वीएलसी प्रणाली की कुल क्षमता।
ऑर्थोगोनल समय-आवृत्ति स्थान
ऑर्थोगोनल टाइम-फ्रीक्वेंसी स्पेस (ओटीएफएस) मॉड्यूलेशन समय और आवृत्ति की ऑर्थोगोनल विशेषताओं का लाभ उठाकर मल्टीपाथ प्रसार की क्षमता और विश्वसनीयता को बढ़ा सकता है। अध्ययनों से पता चला है कि ओटीएफएस को एक ही वर्णक्रमीय दक्षता पर ओएफएम मॉड्यूलेशन की तुलना में बेहतर संवेदनशीलता प्राप्त होती है, और ओटीएफएस को प्रत्येक प्रतीक से पहले एक चक्रीय उपसर्ग (सीपी) जोड़ने की आवश्यकता नहीं है, जिसका अर्थ है कि वीएलसी सिस्टम में ओटीएफएस मॉड्यूलेशन का अनुप्रयोग बेहतर प्रदर्शन कर सकता है। todm से। ओटीएफएस मॉड्यूलेशन के फायदों का उपयोग करते हुए, इनडोर वीएलसी की वर्णक्रमीय दक्षता और ट्रांसमिशन गति को प्रभावी ढंग से बेहतर बनाया जा सकता है। हालांकि, यह बताया गया है कि जब चक्रीय उपसर्गों (सीपी) की संख्या अपर्याप्त है, तो ओटीएफएस दृश्यमान मल्टीपाथ प्रसार को संसाधित करते समय गंभीर इंटरसिम्बोल हस्तक्षेप का कारण होगा, जो वीएलसी की संचार गुणवत्ता को काफी प्रभावित करेगा।
ओटीएफएस मॉड्यूलेशन के तहत वीएलसी चैनल आकलन और बराबरी प्रौद्योगिकी
इनडोर वीएलसी के ट्रांसमिशन दर और संचार गुणवत्ता में और सुधार करने के लिए, ओटीएफएस मॉड्यूलेशन के तहत वीएलसी चैनल आकलन और बराबरी प्रौद्योगिकी को इंटरसिम्बोल हस्तक्षेप के नकारात्मक प्रभाव को कम करने के लिए चर्चा की गई है। कम से कम वर्ग (एलएस) अनुमान और कम से कम मतलब वर्ग त्रुटि (एमएमएसई) अनुमान ओटीएफएस चैनल आकलन के लिए दो आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तरीके हैं। उनमें से, एलएस अनुमान की सटीकता कम है, जो इनडोर वीएलसी चैनल आकलन की मांग को पूरा नहीं कर सकती है। यद्यपि MMSE अनुमान में उच्च सटीकता है, यह गणना करना महंगा है क्योंकि इसमें बड़ी संख्या में जटिल मैट्रिक्स उलटा संचालन शामिल है, और कुछ चैनल पूर्व जानकारी की आवश्यकता होती है, जैसे कि चैनल शोर विचरण, जो इनडोर वीएलसी वातावरण में सटीक रूप से प्राप्त करना मुश्किल है। हाल के वर्षों में, कुछ शोधों ने ट्रांसफॉर्म डोमेन बेसिस फ़ंक्शन और लर्न-आधारित ओटीएफएस चैनल अनुमान एल्गोरिदम के आधार पर ओटीएफएस चैनल आकलन एल्गोरिदम का प्रस्ताव किया है। इन दो तरीकों ने ओटीएफएस चैनल अनुमान की सटीकता में सुधार और क्रमशः कम्प्यूटेशनल जटिलता को कम करने में प्रगति की है, लेकिन उन्हें आमतौर पर ओटीएफएस प्रणाली में अतिरिक्त पायलट संकेतों को जोड़ने की आवश्यकता होती है। इसके लिए न केवल एक विशेष फ्रेम संरचना के डिजाइन की आवश्यकता होती है, बल्कि इनडोर वीएलसी के डेटा ट्रांसमिशन दर में कमी भी होती है।
OTFS मॉड्यूलेशन का उपयोग इनडोर VLC की दर और विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए किया जाता है, और RESCNN को वीएलसी मल्टी-कैरियर चैनल का सही अनुमान लगाने और बराबरी करने के लिए प्रस्तावित किया जाता है, जो वीएलसी प्रदर्शन पर अंतर-विमोचन हस्तक्षेप के प्रभाव को प्रभावी ढंग से क्षतिपूर्ति करता है। जब सिग्नल ट्रांसमिशन दूरी 1 मीटर होती है, और ट्रांसमिशन दर 512 mb/s, 768 mb/s, 1 gb/s, और 1.5 gb/s होती है, तो RESCNN द्वारा अनुमानित बिट त्रुटि दर 3.8 × 10 से कम होती है।−3। इस पेपर में चैनल अनुमान विधि को चक्रीय उपसर्ग कोडिंग और पायलट आवृत्ति को बढ़ाने की आवश्यकता नहीं है। अवशिष्ट दृढ़ तंत्रिका नेटवर्क को ऑफ़लाइन चरण में प्रशिक्षण अनुक्रमों के माध्यम से प्रशिक्षित किया जाता है, और ऑनलाइन चरण में चैनल आकलन को पूरा करने के लिए केवल कुछ ही प्रशिक्षण अनुक्रमों की आवश्यकता होती है। इसलिए, वीएलसी की सिस्टम क्षमता इस पद्धति द्वारा गारंटी दी जाती है। हालांकि, प्रस्तावित विधि केवल स्थैतिक परिदृश्यों और स्थैतिक चैनलों पर लागू होती है। भविष्य में, मोबाइल परिदृश्यों में ओटीएफएस इनडोर वीएलसी के चैनल अनुमान और बराबरी का अध्ययन किया जाएगा, और प्रस्तावित विधि की एप्लिकेशन रेंज को 6 जी मोबाइल संचार में अधिक मूल्य खेलने के लिए बढ़ाया जाएगा।