来源 | 边缘计算社区
智库 | 云脑智库(CloudBrain-TT)
云圈 | 进“云脑智库微信群”,请加微信:15881101905,备注研究方向
FTN，Faster-than-Nyquist，即超奈奎斯特，是一种可追溯到20世纪70年代的“古老的”、“新型”的传输技术。是什么让FTN历经半个世纪的发展依然历（争）久（议）弥（不）新（断），能在一波又一波的通信代际更迭中成为弄潮儿？下一代移动通信是谁家之天下，FTN厉兵秣马能否给出答案？由小编带你一探究竟。
先定个小目标，超他个奈奎斯特
在理想带限信道中（带宽为B），无码间干扰基带传输的最大符号速率为2B；要达到最高传输速率（奈奎斯特速率），必须使用带宽为B的理想低通滤波器进行滤波。
Harry Nyquist (1889-1976)，1924年在“Certain Topics in Telegraph Transmission Theory”[1]上提出了无噪声信道下无码间干扰准则——奈奎斯特第一准则
那么，要是发得更快一点行不行呢？试试以T=Tn/2=1/4B。虽然有望获得4B的速率，但是接收端在对应的采样时刻，就是一派“乱花渐欲迷人眼”的景象了，码间干扰严重，符号间的正交性被破坏。
1975年James Mazo发现，以二进制sinc脉冲发送信号，时间间隔为T=τTn，τ在[0.802,1]范围内，非正交性带来的码间干扰并不影响误码率性能（取决于符号之间的最小二乘欧式距离d2min）。在给定的调制方式下，可以多发送25%的比特——Mazo门限[2]。也就是说，当传输速率：
基于上述思想，FTN传输技术包含了对信号带宽、能量和误差性能的整体考量——信号的功率谱密度（PSD），提出了具有一定符号间干扰（以满足一定频谱形状）的非正交传输方案。FTN频谱效率提升的代价就是需要更为复杂的检测方法来缓解符号间的干扰问题。
各路英豪勃勃野心，香农容量岌岌可危？
FTN传输通过在单天线上进行多重数据流的移位重叠，可以实现媲美MIMO的传输效果。这“惊为天人”的技术引无数英雄竞折腰，各种衍生技术纷纷崛起，江湖上高举“OvXDM”[4]、“SE-FDM”[5]和“虚拟MIMO”[6]旗帜的各路英豪齐聚6G，风光无量。“FTN可以超越香农容量限”、“FTN可以用单天线实现多路独立并行传输”的观点一时间也甚嚣尘上。
Claude Elwood Shannon (1916-2001)，1949年发表“Communication in the Presence of Noise”[7]，基于Harry Nyquist的研究成果，从随机过程的角度，提出了白噪声条件下的系统可达的最大传输速率——信道容量
香农容量界一直以来是通信人孜孜以求的目标，一直被逼近，从未被超越。故而，FTN传输技术备受争议。
“5”里看花，群雄逐“6”
立足5G，展望6G，通信场上风云际会，雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。
参考文献
[1] Nyquist, H. (1928). Certain Topics in Telegraph Transmission Theory. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 47(2), 617-644. doi:10.1109/T-AIEE.1928.5055024
[2] Mazo, J.E. (1975), Faster-Than-Nyquist Signaling. Bell System Technical Journal, 54: 1451-1462. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1975.tb02043.x
[3] Liveris, A. D., & Georghiades, C. N. (2003). Exploiting faster-than-Nyquist signaling. IEEE Transactions on Communications, 51(9), 1502-1511. doi:10.1109/TCOMM.2003.816943
[4] 李道本. (2016). 重叠复用原理下加性白高斯噪声信道的容量. 北京邮电大学学报, 39(006), 1-10.
[5] Darwazeh, I. , Xu, T. , Gui, T. , Bao, Y. , & Li, Z. . (2014). Optical sefdm system; bandwidth saving using non-orthogonal sub-carriers. IEEE Photonics Technology Letters, 26(4), 352-355.
[6] Wang, Q. , Chang, Y. , & Yang, D. . (2007). Deliberately designed asynchronous transmission scheme for mimo systems. IEEE Signal Processing Letters, 14(12), 920-923.
[7] Shannon, C. E. (1998). Communication In The Presence Of Noise. Proceedings of the IEEE, 86(2), 447-457. doi:10.1109/JPROC.1998.659497
－ The End －
声明：欢迎转发本号原创内容，转载和摘编需经本号授权并标注原作者和信息来源为云脑智库。本公众号目前所载内容为本公众号原创、网络转载或根据非密公开性信息资料编辑整理，相关内容仅供参考及学习交流使用。由于部分文字、图片等来源于互联网，无法核实真实出处，如涉及相关争议，请跟我们联系。我们致力于保护作者知识产权或作品版权，本公众号所载内容的知识产权或作品版权归原作者所有。本公众号拥有对此声明的最终解释权。
投稿/招聘/推广/合作/入群/赞助 请加微信：15881101905，备注关键词
微群关键词：天线、射频微波、雷达通信电子战、芯片半导体、信号处理、软件无线电、测试制造、相控阵、EDA仿真、通导遥、学术前沿、知识服务、合作投资.
“阅读是一种习惯，分享是一种美德，我们是一群专业、有态度的知识传播者.”
↓↓↓ 戳“阅读原文”，加入“知识星球”，发现更多精彩内容.
/// 先别走，安排点个“赞”和“在看” 吧！↓↓↓
