Д.Ю. Шидловский1, Д.В. Чащин2, Н.А. Воробьев3, А.Н. Конев4, П.В. Луферчик5

1 АО «Лаборатория математики» (г. Владимир, Россия)
2–5 АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)
1 dima@labmat.su, 2 chaschin_dv@krtz.su, 3 vorobev_na@krtz.su, 4 konev_an@krtz.su, 5 lpv@krtz.su

Постановка проблемы. Ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM) и модуляция в ортогональном частотно-временном пространстве (OTFS) – две ключевые технологии для передачи данных в современных беспроводных системах связи. OFDM широко используется в LTE и 5G стандартах связи благодаря своей высокой спектральной эффективности и устойчивости к многолучевости. Однако в тропосферных каналах, где эффект Доплера и временные задержки значительно ухудшают передачу информации, традиционные методы, как OFDM, демонстрируют свои ограничения.

Цель. Оценить эффективность применения модуляции в ортогональном частотно-временном пространстве (OTFS) для использования в тропосферных каналах связи в сравнении с OFDM. Разработать модель для оценки OFDM и модуляции OTFS в тропосферном канале.

Результаты. Описан пример использования модуляции в ортогональном частотно-временном пространстве (OTFS). Разработана модель для оценки OFDM и модуляции OTFS в тропосферном канале. Показан результат сравнения коэффициента битовых ошибок при использовании модуляции OFDM и OTFS в симуляции тропосферного канала. Описаны преимущества использования модуляции OTFS в тропосферном канале.

Практическая значимость. Использование OTFS модуляции в тропосферных станциях связи позволит эффективнее
бороться с многолучевостью, а также улучшить общую стабильность канала. В дальнейшем возможна реализация модуляции OTFS в тропосферной станции связи для подтверждения результатов.

Шидловский Д.Ю., Воробьев Н.А., Чащин Д.В., Конев А.Н., Луферчик П.В. Исследование возможности применения модуляции в ортогональном частотно-временном пространстве в системах тропосферной связи // Успехи современной радиоэлектроники. 2025. T. 79. № 2. С. 22–29. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202502-03

1. Дальнее тропосферное распространение ультракоротких волн / Под ред. Б.А. Введенского, М.А. Колосова, А.И. Калинина, Я.С. Шифрина. М.: Сов. радио. 1965.
2. Hadani R. et al. Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) modulation for millimeter-wave communications systems. 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). Honololu. HI. 2017. P. 681–683.
3. Fish A., Gurevich S., Hadani R., Sayeed A. M., Schwartz O. Delay-Doppler channel estimation in almost linear complexity. IEEE Trans. Inf. Theory. V. 59. № 11. P. 7632–7644. Nov. 2013.
4. Луферчик П.В., Комаров А.А., Конев А.Н., Галеев Р.Г., Богатырев Е.В. Энергетически эффективный OFDM режим с возможностью адаптации к условиям распространения в каналах с многолучевостью // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 8. С. 122−131. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202208-13.
5. Воробьев Н.А., Луферчик П.В., Штро П.В., Богатырев Е.В. Исследование характеристик нестационарности тропосферного канала связи. Ural Radio Engineering Journal. 2023;7(2):123–136.
6. Hadani R., Rakib S., Tsatsanis M., Monk A., Goldsmith A.J., Molisch A.F., Calderbank R. Orthogonal time frequency space modulation. Proceedings of IEEE WCNC. San Francisco. CA. USA. March 2017.