论文标题： Constructing Air-Interface Links for Mobile Communications: From {0,1} to [0,1]

期刊：Engineering

作者：江涛

发表时间： October 2024

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.10.007

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得益于蜂窝网络架构，1G到5G的空口链路构建技术从时-频-空等维度堆叠式拓展资源，都遵循一种离散化的“{0,1}”设计思想，在信道环境特征已知情况下取得了巨大的成功。然而，6G将从地面拓展至深空、深海、深地等极限环境，其信道不确定性越发呈现出复杂的多域耦合特征，空口链路构建技术已不能延续当前离散化的“{0,1}”设计思路。

华中科技大学江涛在中国工程院院刊《Engineering》2024年10月刊在线发表了题为《移动通信中空口链路构建范式演进：从“{0,1}”到“[0,1]”》的观点评述文章，指出对于6G空口链路构建技术，重新考虑当下的需求源头远比技术驱动的方式更有意义。具体而言，6G将满足两大新兴需求：①新兴业务沉浸化、交互化的需求，如沉浸式云XR、全息通信。然而，沉浸化和交互化要求传输达到超低时延，这就意味着超短的码长。当编码的码组长度低至100量级的时候，原有香农定理指导下以增加冗余信息来平均信道非平坦和噪声的编码方法将大幅降低信息传输效率。②新兴的场景带来复杂的环境挑战，例如深海、深空、深地等极限条件下的通信场景。极限环境所具有的衰落水平、电磁干扰、辐射等级、介质参数等差异巨大。经典调制设计仅能给出适应单一物理场、单一介质特性的有限状态选择。因此，基于“{0,1}”思想的编码调制技术已难以为移动通信技术发展提供持续动力。

图1. 信道编码和信号调制“[0,1]”思想的通用设计框架。

文章表明，只有灵活调整编码调制内在的结构和参数，形成编码、调制相辅相成的技术体系，才能为空口链路技术演进开辟新思路。为此，文章提出一种新的编码、调制的“[0,1]”技术思想，赋予了空口链路前所未有的动态适应能力，打破了原有空口链路构建环节之间相互孤立、独立运作的格局。如图1所示，具体分为以下三个方面：①有限长信道编码：设计灵活可变校验关系以应对链路不确定性对码字带来的差异化影响；②非对称调制：灵活调整各个星座点间的欧式距离适配符号的差异化干扰；③编码调制协同演进：综合优化码字构造过程以及星座图设计，实现编码码字与调制符号的高效交织。

文章信息：

Constructing Air-Interface Links for Mobile Communications: From {0,1} to [0,1]

移动通信中空口链路构建范式演进：从“{0,1}”到“[0,1]”

作者：

江涛

引用：

Tao Jiang, Constructing Air-Interface Links for Mobile Communications: From {0,1} to [0,1], Engineering, 2024, ISSN 2095-8099, https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.10.007.

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开放获取全文

https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.10.007

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