RISTA前沿大讲堂第二季第九期圆满结束(内文有回放链接和PPT)

2023年7月17日智能超表面技术联盟主办的RISTA前沿大讲堂第二季第九期线上研讨讲座在西南交通大学范平志教授的主持下圆满结束。

本期讲座嘉宾南方科技大学(智能超表面技术联盟成员单位)袁伟杰助理教授为我们带来了“面向6G的时延多普勒域通信范式”主题的报告。袁伟杰老师与线上观众进行了专业交流。

点击下载报告原文阅读学习,下载密码:0718。

面向6G的时延多普勒域通信范式

为了让大家能温故知新,特提供官网回放链接。大家可以点击文末左下角的“阅读原文”或者识别下面二维码直接访问。

本期讲座采用腾讯会议+直播方式进行,其中腾讯会议累计观看人数202人,最高在线人数167人,直播平台观看人数超1.7W+人次(根据电子与信息学报、蔻享学术、VTC云直播和科研云直播提供数据统计)。

问题1:有没有考虑过OTFS的帧结构,例如参照5G的时频资源,一个子帧放多少个slotFFT的点数设置为多少,比较合适?考虑用硬件资源做实现,希望复杂度低一些?

袁伟杰老师回复帧结构涉及到关于M和N的优化问题,一般来说给定时频资源情况下,可以根据不同的需求对M和N做设计。如果利用Zak变换,FFT点数只取决于N,一般情况N不会太大(10~20)。如果检测器用基于MMSE,ZF这一类检测器,复杂度与MN相关,可以适当降低M,N确保检测复杂度低。不过总体上都需要满足带宽*时间/MN=1

问题2:目前OTFS信道估计主流pilot方案是放置一个高功率pilot,用pilot产生的符号去估计信道,但高功率pilot是不合理的,一是会导致高MPAPR,二是在硬件接收信号环节可能会出现信号截断现象,请问这个问题你有什么指导吗?

袁伟杰老师回复这个问题其实本质上和信道估计的精度需求有关,在考虑Guard space情况下,精度仅取决于导频的信噪比。另一方面,一般来说分析信噪比主要基于时域信号,由于二维扩展效应的存在,尽管在DD域导频能量高,但是会平均到整个时频域上。根据Emanuele Viterbo的研究结果,PAPR并不会太高。关于硬件接收信号环节可能会出现信号截断现象,我们在USRP实现时也遇到了相似问题,目前的方案是通过zero padding补一些零处理这一问题。这一类问题不局限于时延多普勒域信号,针对时域波形都可以用类似方法解决。

问题3:OTFS会给未来的多址技术带来哪些可能的改变呢?

袁伟杰老师回复关于多址是个非常有意思的研究点,传统基于频分或者时分的方案在时延多普勒域上确实难以实现。可以考虑基于时延-多普勒-角域模型的多址。也可以参考范老师前期的一些工作。

问题4:请问时延多普勒域的模型扩展到时延多普勒空间域、时延多普勒波束域可以怎么去理解,它具有哪些优势?或者潜在的研究方向?

袁伟杰老师回复相比于时频空域模型,时延多普勒角域模型在三个维度上均具有稀疏特性,可以理解为三维立方体中某一个小方块存在响应。因此可以用简单的precoding方案解决多用户传输问题。可以参考李双洋博士的论文“Delay-Doppler domain Tomlinson-Harashima precoding for OTFS-based downlink MU-MIMO transmissions: Linear complexity implementation and scaling law analysis”

问题5:在一些文献中提到OTFS调制需要假设我们在一个frame内多径和多普勒的信道参数保持不变。这个假设是否会和实际信道相悖,比如实际场景中一个frame可能会出现运动速度的突变,这种突变是否会造成在DD域上信道的突变?

袁伟杰老师回复时延多普勒域信道可以看成是snapshot概念,针对一帧的信号传输过程,存在过的信道路径都会在底片上显现出来。在一个frame内多径和多普勒的信道参数保持不变这一假设主要基于stationary time这一概念,一般认为在stationary time内信道参数不变。若一帧时间超过stationary time,可以通过适当降低N的大小解决这一问题。

若您还有问题,欢迎发信至邮箱yuanwj@sustech.edu.cn进一步交流。


已邀请嘉宾名单

姓名
单位职称/职务
陈晓明
浙江大学 研究员
戴晓明
北京科技大学 教授
高   音

中兴通讯 无线标准总监 

3GPP RAN3工作组主席

Geoffroy Lerosey 

Greenerwave, Chief Scientist

侯维刚
重庆邮电大学 教授
金彪兵
南京大学 教授
金   石
东南大学 教授
李   明 大连理工大学 教授
刘   凡
南方科技大学 助理教授
刘   雷 浙江大学 研究员
刘荣科 北京航空航天大学 教授
刘元玮 伦敦玛丽女王大学 副教授
卢汉成 中国科学技术大学 副教授
梅渭东
电子科技大学 教授

Qammer H. Abbasi

The University of Glasgow, Reader and deputy head for Communication Sensing and Imaging group

苏   昕

中信科移动通信技术股份有限公司 资深工程师

向际鹰
中兴通讯股份有限公司 首席科学家
袁伟杰
南方科技大学 助理教授
张建华
北京邮电大学 教授 
张   顺
西安电子科技大学 教授
朱政宇
郑州大学 副教授


–本文完–

本次系列讲座是持续性的分享和互动活动,欢迎联盟所有成员积极报名自荐或推荐专家老师进行分享,有意者请联系秘书处secretariat@risalliance.com。每次讲座信息都将通过RISTA公众号发布,请大家长按识别二维码关注。

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