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FTN，Faster-than-Nyquist，即超奈奎斯特，是一種可追溯到20世紀70年代的“古老的”、“新型”的傳輸技術。是什么讓FTN歷經半個世紀的發展依然歷（爭）久（議）彌（不）新（斷），能在一波又一波的通信代際更迭中成為弄潮兒？下一代移動通信是誰家之天下，FTN厲兵秣馬能否給出答案？由小編帶你一探究竟。
先定個小目標，超他個奈奎斯特
在理想帶限信道中（帶寬為B），無碼間干擾基帶傳輸的最大符號速率為2B；要達到最高傳輸速率（奈奎斯特速率），必須使用帶寬為B的理想低通濾波器進行濾波。
Harry Nyquist (1889-1976)，1924年在“Certain Topics in Telegraph Transmission Theory”[1]上提出了無噪聲信道下無碼間干擾準則——奈奎斯特第一準則
那么，要是發得更快一點行不行呢？試試以T=Tn/2=1/4B。雖然有望獲得4B的速率，但是接收端在對應的采樣時刻，就是一派“亂花漸欲迷人眼”的景象了，碼間干擾嚴重，符號間的正交性被破壞。
1975年James Mazo發現，以二進制sinc脈沖發送信號，時間間隔為T=τTn，τ在[0.802,1]范圍內，非正交性帶來的碼間干擾并不影響誤碼率性能（取決于符號之間的最小二乘歐式距離d2min）。在給定的調制方式下，可以多發送25%的比特——Mazo門限[2]。也就是說，當傳輸速率：
基于上述思想，FTN傳輸技術包含了對信號帶寬、能量和誤差性能的整體考量——信號的功率譜密度（PSD），提出了具有一定符號間干擾（以滿足一定頻譜形狀）的非正交傳輸方案。FTN頻譜效率提升的代價就是需要更為復雜的檢測方法來緩解符號間的干擾問題。
各路英豪勃勃野心，香農容量岌岌可危？
FTN傳輸通過在單天線上進行多重數據流的移位重疊，可以實現媲美MIMO的傳輸效果。這“驚為天人”的技術引無數英雄競折腰，各種衍生技術紛紛崛起，江湖上高舉“OvXDM”[4]、“SE-FDM”[5]和“虛擬MIMO”[6]旗幟的各路英豪齊聚6G，風光無量。“FTN可以超越香農容量限”、“FTN可以用單天線實現多路獨立并行傳輸”的觀點一時間也甚囂塵上。
Claude Elwood Shannon (1916-2001)，1949年發表“Communication in the Presence of Noise”[7]，基于Harry Nyquist的研究成果，從隨機過程的角度，提出了白噪聲條件下的系統可達的最大傳輸速率——信道容量
香農容量界一直以來是通信人孜孜以求的目標，一直被逼近，從未被超越。故而，FTN傳輸技術備受爭議。
“5”里看花，群雄逐“6”
立足5G，展望6G，通信場上風云際會，雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越。
參考文獻
[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). 重疊復用原理下加性白高斯噪聲信道的容量. 北京郵電大學學報, 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
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