التوسع التكيفي لكارهونن–لوف للكشف المتين والموِّفر للطاقة عن الإشارات في شبكات اتصالات المركبات بكل شيء للجيل السادس

الملخص

تواجه شبكات الاتصالات من المركبات إلى كل شيء في الجيل السادس (6G V2X) قنوات مزدوجة الانتقائية سريعة التغير وتداخلاً منظماً على القناة نفسها، مما قد يحد من أداء المستقبلات التقليدية ويؤدي إلى ظهور أرضية لمعدل الخطأ. تقترح هذه الورقة خوارزمية التخفيف التكيفي للتداخل بالاعتماد على توسع كارهونن–لوف (AKIM)، وهي مرحلة إسقاط قابلة للتفسير في فضاء التغاير الجزئي تسبق كشف رموز. OTFS تقدّر الخوارزمية مصفوفة تغاير الإشارة المستقبلة باستخدام نافذة منزلقة تضم 100 مشاهدة، وتحدد بُعد فضاء التداخل المهيمن وفق معيار الحد الأدنى لطول الوصف (MDL)، ثم تسقط متجهات الاستقبال على متممه المتعامد. شملت الدراسة نظام MIMO من 4×4، وتضمين -QAM16، وشبكة OTFS بحجم 128×32، وسرعة مركبة تبلغ 500 كم/ساعة، وترددي حامل قدرهما 28 و100 غيغاهرتز. عند SNR يساوي dB 16، حققت AKIM معدل BER يقارب 10⁻⁵، مقارنةً بنحو 10⁻³ لمستقبل MMSE . وعند تداخل داخلي قدره dB 10 ، بلغت SINR الخارجة dB 14. كما خفّضت الخوارزمية مقياس التعقيد المرسوم بنسبة 83.3% مقارنةً بـMMSE عند N=32، وحققت كفاءة طاقة قصوى مقدارها 3.2 بت/جول وفق نموذج القدرة المطبّع. وتدعم النتائج استخدام AKIM كمرحلة أمامية شفافة وفعالة حسابياً لتخفيف التداخل المنظم، مع ضرورة إجراء تحقق إضافي باستخدام قنوات معيارية وتجارب مونت كارلو وقياسات عتادية معايرة.