Tecnología de Modulación en el Espacio de Tiempo-Frecuencia Ortogonal
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Resumen
La presente investigación bibliográfica recopila los conceptos básicos de la tecnología de modulación en el Espacio de Tiempo-Frecuencia Ortogonal (OTFS), que será utilizada para la comunicación móvil de quinta generación (5G), la cual presenta ventajas inherentes frente a la modulación de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) utilizada en la comunicación móvil de cuarta generación (4G). Entre ellas podemos destacar su capacidad de transformar un canal que se desvanece aleatoriamente dentro del espacio de tiempo-frecuencia en un canal estacionario, no aleatorio y sin desvanecimiento, entre el transmisor y el receptor. Además, el hecho de que la modulación OTFS opere en dominios en los que el canal puede caracterizarse en una forma muy compacta tiene implicaciones significativas para la solución de los cuellos de botella de estimación de canales, que afectan los sistemas actuales de antenas múltiples, y puede ser una tecnología clave para abordar problemas similares en futuros sistemas masivos de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Finalmente, el beneficio clave de la modulación OTFS es su capacidad para operar fácilmente en canales Doppler extremos; esto no solo es útil en las comunicaciones de alta movilidad, sino que también puede ser una tecnología que habilite los sistemas en la banda de frecuencia de onda milimétrica significativamente, para su operatividad en condiciones donde los efectos Doppler se amplifican.
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Citas
C. An & H. G. Ryu, “High throughput mobile communication based on OTFS system with the delay-Doppler compensation”. Wireless Personal Commun., 106(2), 473-486, 2019. doi:10.1007/s11277-019-06174-8.
M. K. Ramachandran & A. Chockalingam, “MIMO-OTFS in high-Doppler fading channels: Signal detection and channel estimation,” in 2018 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), pp. 206-212. IEEE, doi:10.1109/GLOCOM.2018.8647394.
R. Hadani & A. Monk, OTFS: A new generation of modulation addressing the challenges of 5G, 2018. arXiv preprint arXiv:1802.02623.
R. Hadani, S. Rakib, A. F. Molisch, C. Ibars, A. Monk, M. Tsatsanis,... & R. Calderbank, “Orthogonal time frequency space (OTFS) modulation for millimeter-wave communications systems,” in 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), pp. 681-683. IEEE, doi:10.1109/MWSYM.2017.8058662.
A. Monk, R. Hadani, M. Tsatsanis, & S. Rakib, OTFS-orthogonal time frequency space, 2016. arXiv preprint arXiv:1608.02993.
P. Raviteja, E. Viterbo, & Y. Hong, “OTFS performance on static multipath channels,” IEEE Wireless Commun. Lett., 2019. doi:10.1109/LWC.2018.2890643.
P. Raviteja, K. T. Phan, Y. Hong, & E. Viterbo, Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) modulation based radar system, 2019. arXiv preprint arXiv:1901.09300
P. Raviteja, K. T. Phan, & Y. Hong, “Embedded pilot-aided channel estimation for OTFS in delay-Doppler channels,” IEEE Trans. Veh. Technol., 68(5), 4906-4917, 2019. doi:10.1109/TVT.2019.2906357.
W. Shen, L. Dai, J. P. An, P. Fan, & R. W. Heath, “Channel estimation for Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) Massive MIMO,” IEEE Trans Signal Inf. Process., 2019. doi:10.1109/TSP.2019.2919411.
F. Wiffen, L. Sayer, M. Z. Bocus, A. Doufexi, & A. Nix, “Comparison of OTFS and OFDM in Ray Launched sub-6 GHz and mmWave Line-of-Sight Mobility Channels,” in 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), pp. 73-79. IEEE, doi:10.1109/PIMRC.2018.8580850.
T. Dean, M. Chowdhury, & A.Goldsmith, “A new modulation technique for Doppler compensation in frequency-dispersive channels,” in 2017 IEEE 28th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC), pp. 1-7. IEEE, doi:10.1109/PIMRC.2017.8292240.
A. Chockalingam, H. Hong, & E. Viterbo, E., August 27th, 2018, “Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) Modulation” [Tutorial at VTC2018-Fall, Chicago].
Z. Ding, R. Schober, P. Fan, & H. V. Poor, OTFS-NOMA: An efficient approach for exploiting heterogenous user mobility profiles, 2019. arXiv preprint arXiv:1904.02783.