面向高速移动 LEO 卫星至地面通信的灵活 FTN-OTFS
信息论
2026-02-02 v1 math.IT
摘要
本文提出一种轻量级 LEO 卫星辅助的灵活更快-than-Nyquist (FTN) 正交时频空间 (OTFS) (LEO-FFTN-OTFS) 方案，以解决 onboard 功耗约束严苛以及非 terrestrial 网络中快速时变信道的严重影响问题。建立严格的系统框架，纳入符合实际 3GPP Tapped Delay Line (TDL) 信道模型，以准确捕捉高速移动传播特征。为抵消信道老化效应并保持低计算复杂度，引入基于 SNR 的灵活 FTN 策略，利用低复杂度查阅表 (LUT) 在信道瞬时响应下自适应优化时域压缩因子。通过该机制有效解决速率加速与干扰惩罚之间的权衡，确保在最小处理开销下最大化频谱效率，同时满足严格的可靠性约束。本文提供了详尽的理论分析，推导有效吞吐量、能源效率和比特错误率的解析表达式。最后通过大量仿真演示，所提方案显著优于静态 FTN基准，为下一代 LEO 通信提供了更佳的高吞吐量与鲁棒性平衡。
关键词
引用
@article{arxiv.2601.22526,
title = {Flexible FTN-OTFS for High-Mobility LEO Satellite-to-Ground Communication},
author = {Chaorong Zhang and Hui Xu and Benjamin K. Ng and Yue Liu and Chan-Tong Lam and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22526},
year = {2026}
}
备注
Submitted to IEEE Journal