เราสามารถทำลายความสามารถของแชนนอนได้หรือไม่?

ฉันมีเพื่อนคนหนึ่งทำงานวิจัยการสื่อสารไร้สาย เขาบอกฉันว่าเราสามารถส่งมากกว่าหนึ่งสัญลักษณ์ในช่องที่กำหนดโดยใช้ความถี่เดียว (แน่นอนว่าเราสามารถถอดรหัสได้ที่เครื่องรับ)

เทคนิคในขณะที่เขาพูดใช้รูปแบบการปรับใหม่ ดังนั้นหากมีการส่งโหนดหนึ่งส่งไปยังโหนดที่รับสัญญาณหนึ่งผ่านช่องสัญญาณไร้สายและใช้เสาอากาศหนึ่งที่แต่ละโหนดเทคนิคสามารถส่งสัญลักษณ์สองสัญลักษณ์ที่หนึ่งช่องมากกว่าหนึ่งความถี่

• ฉันไม่ได้ถามเกี่ยวกับเทคนิคนี้และฉันไม่รู้ว่ามันถูกต้องหรือไม่ แต่ฉันต้องการทราบว่ามีใครสามารถทำได้หรือไม่? เป็นไปได้ไหม ขีด จำกัด ของแชนนอนสามารถถูกทำลายได้หรือไม่? เราสามารถพิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้ของเทคนิคดังกล่าวทางคณิตศาสตร์หรือไม่?

• อย่างอื่นที่ฉันอยากรู้ว่าถ้าเทคนิคนี้ถูกต้องอะไรคือผลที่ตามมา? ตัวอย่างเช่นเทคนิคดังกล่าวหมายถึงปัญหาเปิดที่มีชื่อเสียงของช่องสัญญาณรบกวนอย่างไร

ข้อเสนอแนะใด ๆ โปรด? การอ้างอิงใด ๆ ที่มีความนิยม

ส่วนใหญ่ไม่แน่นอน ในขณะที่มีการเรียกร้องบางอย่างที่จะทำลายแชนนอนที่นี่และที่นั่นมันก็กลับกลายเป็นว่าทฤษฎีบทแชนนอนถูกนำไปใช้ในทางที่ผิด ฉันยังไม่เห็นการเรียกร้องใด ๆ เพื่อพิสูจน์ความจริง

มีวิธีการบางอย่างที่ทราบว่าอนุญาตให้ส่งข้อมูลหลายสตรีมในเวลาเดียวกันบนความถี่เดียวกัน หลักการ MIMO ใช้ความหลากหลายเชิงพื้นที่เพื่อให้บรรลุ การเปรียบเทียบการส่ง MIMO ในสถานการณ์ที่มีความหลากหลายสูงด้วยข้อ จำกัด ของแชนนอนสำหรับการส่งสัญญาณ SISO ในสถานการณ์ที่คล้ายกันเป็นอย่างอื่นอาจบ่งบอกว่าการส่งผ่าน MIMO แบ่งแชนนอน แต่เมื่อคุณเขียนขีด จำกัด แชนนอนอย่างถูกต้องสำหรับการส่ง MIMO คุณจะเห็นอีกครั้งว่ายังคงมีอยู่

อีกเทคนิคหนึ่งในการส่งความถี่เดียวกันในเวลาเดียวกันในพื้นที่เดียวกันก็คือ CDMA (รหัสการเข้าถึงหลายส่วนของรหัส) ที่นี่แต่ละสัญญาณจะถูกคูณด้วยชุดของรหัสมุมฉากเพื่อให้พวกเขาสามารถแยกออกจากกันอีกครั้งที่เครื่องรับ แต่การคูณสัญญาณด้วยรหัสมุมฉากก็จะกระจายแบนด์วิดท์ด้วย ท้ายที่สุดสัญญาณแต่ละตัวใช้แบนด์วิดท์มากกว่าที่ต้องการและฉันไม่เคยเห็นตัวอย่างที่ผลรวมของอัตราสูงกว่าแชนนอนสำหรับแบนด์วิดท์ทั้งหมด

ในขณะที่คุณไม่สามารถมั่นใจได้ว่าการแตกแชนนอนนั้นเป็นไปไม่ได้จริง ๆ มันเป็นกฎหมายพื้นฐานที่ใช้ทดสอบเวลาเป็นเวลานาน ใครก็ตามที่อ้างว่าทำลายแชนนอนอาจทำผิดพลาดได้ จะต้องมีการพิสูจน์อย่างท่วมท้นสำหรับการเรียกร้องดังกล่าวเพื่อให้ได้รับการยอมรับ

ในทางกลับกันการส่งสัญญาณสองสัญญาณที่ความถี่เดียวกันในเวลาเดียวกันในพื้นที่เดียวกันนั้นเป็นไปได้อย่างง่ายดายโดยใช้วิธีที่ถูกต้อง นี่ไม่ได้หมายความว่าแชนนอนจะถูกทำลาย

ควรพิจารณาความจุของแชนเนลเหมือนกับขีด จำกัด ความเร็วบนทางหลวง มันเป็นไปได้ที่จะเดินทางด้วยความเร็วที่สูงกว่าขีด จำกัด ที่โพสต์บนทางหลวง แต่ก็เป็นไม่ได้ที่เป็นไปได้เพื่อให้บรรลุระยะก๊าซดีในขณะที่การทำเช่นนั้น ในทำนองเดียวกันก็ เป็นไปได้ที่จะส่งข้อมูลในอัตราที่สูงกว่าความจุของช่อง (ในความเป็นจริงไม่เหมือนทางหลวงไม่มีตำรวจที่จะพยายามหยุดคุณไม่ให้ทำ) แต่ก็ไม่$\pm A$$T$$T^{-1}$$\pm A$$\pm A/3$$2T^{-1}$$\pm A$$\pm \frac{5}{7}A$$\pm \frac{3}{7}A$$\pm \frac{1}{7}A$$3T^{-1}$

ข้อมูลอะไรทฤษฎีบอกเราคือว่าถ้าเรา จำกัด ตัวเองให้กับรูปแบบการสื่อสารที่มีอัตราการส่งข้อมูลขนาดเล็กกว่าความจุของช่องแล้วเราจะประสบความสำเร็จใด ๆ BER รับไม่ว่าขนาดเล็ก แผนการจะซับซ้อนมากแพงเกินไปที่จะใช้และมีความล่าช้านาน (latency) หาก BER ที่ต้องการมีขนาดเล็กมาก แต่มีอยู่และสามารถพบได้ (แม้ว่าการค้นหาอาจต้องใช้ความพยายามอันยิ่งใหญ่) แต่ความสามารถของแชนเนลนั้นไม่เหมือนกับความเร็วของแสงในฟิสิกส์: ขีด จำกัด พื้นฐานที่ไม่สามารถเกินได้ มันเป็นไปได้ที่จะส่งในอัตราที่สูงกว่าความจุเพียงแค่ไม่ได้อย่างน่าเชื่อถือ

ฉันรู้ 3 วิธีเกินกว่าแชนนอน -

1) MIMO สูงกว่าแชนนอน ในทางเทคนิคแต่ละแชนเนล MIMO ถูก จำกัด โดยแชนนอน แต่ผลรวมของแชนเนลนั้นเกินขีด จำกัด ขีด จำกัด ในทางปฏิบัติคือความสามารถในการแยกแยะแต่ละช่อง MIMO

2) ดร. Solyman Ashrafi (CTO ที่ MetroPCS) เป็นเจ้าของสิทธิบัตรสำหรับเทคนิคที่ใช้เวฟ orthogonal ตามธรรมชาติ (หรือฟังก์ชัน Hermite) และมอบหมายให้ บริษัท ของเขาชื่อ QuantumXtel แต่ละเวฟเล็ตนั้นถูกกำหนดโดยแชนนอน แต่คุณสามารถสแต็กเวฟเล็ตได้ มีปัญหาบางอย่างที่ต้องแก้ไข แต่ UTD ได้สร้างต้นแบบเมื่อหลายปีก่อน ฉันไม่แน่ใจว่าเกิดอะไรขึ้นตอนนี้

3) ดร. Jerrold Prothero เป็นเจ้าของสิทธิบัตรสำหรับเทคนิคที่ใช้สัญลักษณ์ที่ไม่เป็นระยะและได้เริ่มก่อตั้ง บริษัท ชื่อ Astrapi เพื่อพัฒนาพวกเขาให้เป็นโซลูชั่นที่ใช้งานได้จริง เขาอ้างว่ากฎของแชนนอนนั้นไม่สมบูรณ์เพราะมันจะพิจารณาเฉพาะหน้าที่เป็นระยะ ๆ และได้สร้างทฤษฎีบทใหม่ขึ้นมา กระดาษนี้มีไว้สำหรับการตรวจสอบโดยเพื่อน ฟังก์ชั่นใหม่ขึ้นอยู่กับอัตราการฆ่าและอัตราการสุ่มตัวอย่างและอาจอนุญาตให้ส่งผ่านข้อมูลได้มากกว่าในปัจจุบัน

ใครจะรู้? บางทีหนึ่งในนั้นอาจใช้งานได้จริง อย่างน้อยไม่มีใครที่นี่เป็นคนโง่

ความจุแชนนอนนั้นมาจากการใช้สัญญาณ Nyquist ที่รู้จักกันดี ในกรณีของช่องทางเลือกความถี่เป็นที่ทราบกันดีว่า OFDM เป็นกลยุทธ์ในการบรรลุความสามารถ OFDM ใช้สัญญาณ Nyquist แบบเดิม

ในต้นปี 1970 การส่งสัญญาณเร็วกว่า Nyquist (FTN) นั้นได้รับแรงบันดาลใจจาก Mazo ที่อนุญาตให้ส่งมากกว่า 1 สัญลักษณ์ต่อระยะเวลาของสัญลักษณ์ และมีการระบุไว้ว่ากำลังการผลิต 2X สามารถทำได้ด้วย FTN

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีงานหนึ่งซึ่งเป็น orthogonal FTN (OFTN) แนะนำว่ามีจุดมุ่งหมายที่จะได้รับความจุสูงกว่าความสามารถทั่วไปของแชนนอน อย่างไรก็ตามงานนี้ยังคงใช้ได้สำหรับกรณีต่อไปนี้

1. ช่องทางเลือกความถี่พร้อม iid multipath taps (L) และ SNR ปานกลางถึงสูง สำหรับ SNR คงที่ช่องว่างระหว่าง OFDM และ OFTN จะสูงขึ้นสำหรับ L ที่สูงขึ้นความซับซ้อนของ OFTN และ OFDM นั้นเทียบเคียงกัน
2. ผู้รับต้องมีเสาอากาศ L อย่างน้อย

ฉันไม่คิดว่าเราจะชนะแชนนอน จำกัด ; แต่ประสิทธิภาพของสเปกตรัมสามารถปรับปรุงได้อย่างแน่นอนโดยใช้เทคนิคการเข้ารหัส - พิสูจน์แล้วจากอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นใน 4G และ 5G