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目前，有很多关于保障低时延通信中可靠性的物理层技术研究，本节利用有限编码块长度（Finite Block Length,FBL）信息理论来指导短数据包传输中的物理层设计。同时，利用分集技术通过在频率和空间域中增加分集度来保障可靠性。由于先进的调制和编码技术可以更好地支持短数据包检测，因此也可以通过控制复杂度来保障低处理时延。FD 技术可以通过上下行同时传输减少接入时延。
一般假设香农容量可以通过具有无限编码块长度的随机编码获得，当传输信息数据包足够长时，香农容量能有效地近似用户可达数据速率。但在典型的物联网应用中，数据包较短，香农容量理论并不能准确地描述用户可达数据速率与错误概率的关系，因此需要使用 FBL 信息理论对错误概率进行建模和分析。
在给定的FBL和一定的错误概率下，Polyanskiy等 [18] 率先推导出了AWGN信道中的近似可达数据速率，该FBL信息理论揭示了低时延的短数据包传输中可靠性与带宽和SNR之间的关系。同时，Yang和Durisi等 [19-20] 将FBL信息理论扩展到多天线下的瑞利（Rayleigh）衰落信道，推导出给定错误概率约束下的FBL可达数据速率。之后，还有人提出了利用FBL信息理论来辅助分析具有多载波MIMO的URLLC，并计算了在FBL假设下，给定SNR和在错误概率约束下的可达数据速率的上界和下界 [21] 。基于 FBL 信息理论，可以分析NOMA和中继技术结合时的错误概率和有效容量，从而利用基于单载波NOMA的中继系统来实现URLLC [22] 。
可靠性是无线通信的重要目标，分集技术在提高可靠性方面起着主导作用。从 MIMO 获得的空间分集可以将错误概率降到极低，并且不会明显地增加时延。多载波技术的加入可以实现频率分集，从而有效地对抗频率选择性衰落。
分集增益一般可以在频域、时域和空间域中实现。文献[23]采用FBL传输模型来研究空间和频率分集对可靠性和所需带宽的影响。大规模MIMO凭借其在空间分集的明显优势，已成为5G的核心技术。在文献[24]中，作者通过研究用户安装少量天线而BS安装大规模天线阵列的情况，验证了大规模MIMO可以保证超高可靠性，并进一步指出，单天线或双天线用户也能够通过大规模MIMO来获得超高可靠性。
调制和编码技术是减轻信道衰落影响、保障通信可靠性的重要方法。目前，迫切需要针对短数据包的低时延编码与解码以及调制与解调的方案，以满足严格的处理时延要求。
文献[25]提出了一种资源分配方案，能用于优化随机线性网络编码，可以在分层多播通信中减少高达92%的平均解码操作次数。文献[26]研究了一种低复杂度的速率适配技术，能最小化传感器节点的并发传输时延和处理时延。文献[27]提出的穿孔网格编码调制方案可以获得动态的编码率和低复杂度的解码，能够在低时延应用中取得较高的频谱效率。
在信号处理和天线设计的最新研究中，允许设备在接收机中通过自干扰抑制（Self-Interference Suppression,SIS）来抑制或消除它们的发送信号。利用SIS可以在同一天线阵列上同时发送和接收信号，以实现FD通信 [28] 。
文献[29]在功率和负载的约束下对FD资源分配优化问题进行建模，然后提出了一种利用波束赋形、调度和资源分配来最小化用户数据排队时延的方法。在文献[30]中，作者研究了超密集网络中的FD，验证了结合FD的NOMA可以取得比半双工的OMA和NOMA高很多的和数据速率。
FD 具有通过其同时发送和接收信号来提升频谱效率的巨大潜力。尽管如此，不完全SIS仍会给FD接收机残留部分造成自干扰，因此在低时延通信中应用FD时，有必要考虑此因素对错误概率的影响。