Due to the influence of the atmospheric environment and pointing errors, the performance of free space optical communication is greatly limited. In this paper, we propose a parallel multi-hop hybrid free space optical (FSO)/radio frequency (RF) system to improve the system performance. The FSO sub-link and RF sub-link are modeled by Gamma–Gamma turbulence with pointing errors and Nakagami-m distributions, respectively. Based on the selective combination scheme, the probability density function (PDF) and cumulative distribution function (CDF) of the output signal-to-noise ratio (SNR) of the hybrid FSO/RF one-hop or direct link are obtained. Then, the PDF and CDF of the output SNR of the parallel multi-hop hybrid system are derived with the decoded forward (DF) protocol considered. Finally, the expressions of the average bit error rate (ABER) and outage probability are derived for the parallel multi-hop hybrid system, the hybrid FSO/RF direct link, and the FSO-only direct link. The results show that the parallel multi-hop hybrid system can effectively mitigate the negative impact of atmospheric turbulence and pointing errors and can significantly improve the system performance.

Nowadays, unmanned aerial vehicle (UAV) communication systems are commonly considered as one of the key enabling technologies for 6G. The hybrid free space optical (FSO)/radio frequency (RF) system has the advantages of both FSO and RF links to improve communication system performance, and the relay-assisted system adopts multi-hop transmission and cooperative diversity methods to extend communication coverage. Thus, a joint consideration of UAV-assistedUAV assisted relay in hybrid FSO/RF transmission is meaningful. In this paper, we aim to analyze the performance of UAV-assisted multi-hop parallel hybrid FSO/RF communication systems with and without pointing errors (PE) in terms of Bit Error Rate (BER) and outage probability. In our considered system, the FSO sub-link adopts the Exponential Weibull turbulence model and the RF sub-link suffers the Nakagami fading model. With these, new mathematical formulas of both BER and outage probability are derived under the UAV-assisted hybrid FSO/RF with different modulation methods. Through numerical evaluationnumerical simulations, the performances of UAV-assisted hybrid FSO/RF systems are analyzed under different weather conditions, modulation methods, optical receiver aperture, RF fading parameters, pointing errors, and relay structures. The results demonstrate that (1) compared to hybrid FSO/RF direct links, UAV-assisted hybrid FSO/RF systems can further improve system performance; (2) the performance of UAV-assisted hybrid FSO/RF systems varies with different relay structures; (3) large receiver aperture and RF fading parameters can further improve the communication performance of hybrid FSO/RF direct links and UAV-assisted hybrid FSO/RF systems.

Abstract Fusion with host cell membrane is the main mechanism of infection of SARS-CoV-2. Here, we propose a new strategy to double block SARS-CoV-2 membrane fusion by using Harringtonine (HT), a small-molecule antagonist. By using cell membrane chromatography (CMC), we found that HT specifically targeted the SARS-CoV-2 S protein and host cell TMPRSS2, and then confirmed that HT can inhibit pseudotyped virus membrane fusion. Furthermore, HT successfully blocked SARS-CoV-2 infection, especially in the delta and Omicron mutant. Since HT is a small-molecule antagonist, it is minimally affected by the continuous variation of SARS-CoV-2. Our findings show that HT is a potential small-molecule antagonist with a new mechanism of action against SARS-CoV-2 infection, and thus HT mainly targets the S protein, and thus, greatly reduces the damage of the S protein’s autotoxicity to the organ system, has promising advantages in the clinical treatment of COVID-19.

Underwater Wireless Optical Communication (UWOC) represents an efficient and cost-effective mode of underwater communication, characterized by high data rates and low latency. As the carrier for underwater wireless communication, light waves are susceptible to the aquatic environment, experiencing scattering and absorption, thus limiting their transmission to very short distances. The primary objective of this paper is to extend the communication range and investigate the reliability of the design of underwater wireless optical links under high data rate conditions. The paper also seeks to refine the previous method of categorizing seawater environments into four types—pure, clear, coastal, and turbid—for setting light attenuation, by specifically adjusting key factors affecting the optical link such as the concentration of chlorophyll in seawater. This allows for a more accurate adaptation to the varying conditions of seawater in different regions. To significantly enhance system performance, Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) configurations are employed to overcome the attenuation and turbulence effects in underwater channels. In terms of modulation, due to the superior performance of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) in underwater wireless optical communication, this paper adopts Direct-Detection Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing (DDO-OFDM) and concurrently employs Quadrature Amplitude Modulation (QAM). In addition to using DDO-OFDM and QAM, the paper utilizes the Optisystem software tool to design the system model proposed in this article. MATLAB components are incorporated to simulate the impact of chlorophyll in the aquatic environment and to conduct simulations and performance evaluations of Bit Error Rate (BER) and communication distance under varying MIMO conditions. The proposed system achieves a maximum distance of 55 meters for the 1 × 1 Single-Input Single-Output (SISO) configuration and extends up to 140 meters for the 4×4 MIMO configuration when BER is at 10^-4. Under the BER of 10^-6 , the maximum effective distance for the 1×1 SISO is 48 meters, while the 4×4 MIMO extends to 135 meters. The significant enhancement in effective communication range demonstrates the substantial performance improvement brought by MIMO, as well as its promising application prospects.