6G新型时延多普勒通信范式：OTFS的技术优势、设计挑战、应用与前景

来源：电子与信息学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：廖勇, 罗渝, 荆亚昊

单位：重庆大学微电子与通信工程学院 重庆 400044

摘要：在未来的通信网络中，被广泛期待的第6代移动通信系统(The Sixth Generation of Mobile Communications System, 6G)技术将面临诸多挑战，其中包括在高速移动场景下的超高可靠通信问题。正交时频空间(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制技术克服了传统通信系统在高速移动环境下多径和多普勒效应的影响，为实现 6G 超高可靠通信提供了新的可能性。该文首先介绍了OTFS的基本原理、数学模型、干扰与优势分析。然后，归纳分析了OTFS技术在同步、信道估计、信号检测技术上的研究现状。接着，从车联网、无人机、卫星通信、海洋通信4个典型应用场景分析了OTFS的应用趋势。最后，从降低多维匹配滤波器、相位解调和信道估计、硬件实现的复杂度和提高对时频资源的高度利用4个角度探讨了未来研究OTFS需要克服的困难和挑战。

关键词：第6代移动通信系统, 正交时频空间, 延迟-多普勒域, 同步, 信道估计, 信号检测

基金资助：重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-MSX0025)