Publikacja koncentruje się na modelowaniu i symulacji systemu nadawczo-odbiorczego wykorzystującego technikę OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) oraz algorytmu kodowania korekcyjnego zaimplementowanego w środowisku MATLAB/Simulink. Projekt opiera się na standardzie ETSI (Eu-Eu ropean Telecommunications Standards Institute) EN (European Standard) 300 401 v. 2.1.1 dla systemów DAB/DAB+ (Digital Audio Broqadcasting/ Digital Audio Broqadcasting Plus) i bazuje na zestawie modeli kanałów radiokomunikacyjnych imitujących warunki polowe, aby symulować realne środowisko operacyjne. Kluczowe badania skupiały się na analizie Bitowej Stopy Błędu (BER), która pozwoliła ocenić jakość transmisji radiowej. W pracy zaproponowano również kierunki przyszłych badań, w tym implementację FEC (Forward Error Correction), wykonanie testów subiektywnych i adaptację systemu do platformy SDR (Software Defined Radio), co ma na celu dalsze zwiększenie jego efektywności operacyjnej.
EN
This publication focuses on the modeling and simulation of a transmitter-receiver system utilizing Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) techniques and corrective coding algorithms, implemented within the MATLAB/Simulink environment. The project adheres to the ETSI EN 300 401 v. 2.1.1 standard for DAB/DAB+ systems and employs channel models that mimic field conditions to simulate a realistic operational environment. Key studies concentrated on the analysis of the Bit Error Rate (BER), which assessed the quality of the radio transmission. The paper also proposes directions for future research, including the implementation of Forward Error Correction (FEC), conducting subjective tests, and adapting the system to a Software Defined Radio (SDR) platform, aimed at further enhancing its operational efficiency.
The recently introduced orthogonal time frequency space modulation (OTFSM) is more robust to large narrow-band Doppler frequency shift than the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), used in the 5G standard. In this paper it is shown how the telecommunication OTFSM-based signal with random padding can be used with success in the 6G standard for detection of high-speed vehicles. Two approaches for detecting targets during the random padded OTFS based transmission are compared in the paper.
PL
Zaproponowana ostatnio modulacja Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) jest bardziej odporna na wąskopasmowy efekt Dopplera, niż technika zwielokrotniania z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDM - Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), używana w standardzie 5G. W referacie zaprezentowano jak modulacja OTFS z dodanym sygnałem pilota, w formie losowego przyrostka, może być z sukcesem użyta w standardzie 6G do jednoczesnej transmisji danych oraz do detekcji szybko poruszających się pojazdów. Porównano dwa algorytmy detekcji obiektów, które są możliwe do zastosowania w transmisji RP-OTFS.
W artykule przedstawiono zagadnienie tzw. inteligentnego zagłuszania, polegającego na selektywnym zakłócaniu krytycznych składowych sygnału OFDM. Opisane zostały badania weryfikujące możliwość przeprowadzenia tego rodzaju ataku elektronicznego. Przedstawiono zrealizowane stanowisko badawcze, umożliwiające zakłócanie rzeczywistych sygnałów NB-IoT w łączu w dół. Wyniki badań wykazują możliwość realizacji selektywnego zagłuszania i jego większą skuteczność w stosunku do zakłócania zaporowego.
EN
The article presents the concept of smart jamming, which involves selective interference aimed at critical components of the OFDM signal. Research verifying the feasibility of this type of electronic attack are described. A realized testbed for jamming real NB-IoT signals in a downlink is presented. The test results demonstrate the feasibility of realizing selective jamming and its greater effectiveness compared to barrage interference.
W artykule przedstawiono nowe metody optymalizacji dla łącza i sieci bezprzewodowej OFDM/OFDMA (ang. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing/Orthogonal Frequency-Division Multiple access). W przeciwieństwie do tradycyjnego podejścia np. maksymalizacji przepływności czy tez minimalizacji mocy transmisji, artykuł koncentruje się na optymalizacji metryki efektywności energetycznej. Ponadto, w badaniach zastosowano zaawansowane modele zużycia energii, uwzględniające moc zużywaną przez przetwarzanie sygnału w paśmie podstawowym. Ten składnik może mieć kluczowe znaczenie w przypadku komunikacji na niewielkie odległości, dla której moc zużywana na przetwarzanie sygnału może dominować nad mocą potrzebną do emisji sygnału. Wyniki badań pokazują, że zaproponowane metody zwiększają efektywność energetyczną we wszystkich rozważanych scenariuszach.
EN
In this paper, new optimization methods for OFDM/OFDMA link and wireless network are presented. In contrast to the approaches known from the literature, such as maximizing the throughput or minimizing the transmission power, this article focuses on optimizing the energy efficiency metric. Moreover, the advanced power consumption models that consider the power consumed by baseband signal processing are used. This component can be critical in short-distance communications, where the energy used for signal processing may dominate over the power needed to transmit the signal. The research results show that the proposed methods increase energy efficiency in all scenarios.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Network coding in communication systems is increasingly popular and growing because of its ability to reduce delay and increase throughput. At the same time, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation technique is also increasingly popular and growing with the advantages of efficient use of bandwidth spectrum and resistance to ISI (Inter Symbol Interference). The merger of the second technology is expected to combine the advantages of the second system. This article describes the implementation of an OFDM communication system with a network coding scheme using the Wireless Open-Access Research Platform. For its performance, an OFDM communication system with direct and multihop schemes has also been built. Furthermore, the parameters analysed are the bit error rate, the time of one transmission cycle and the trial of sending the image. Then these parameters are analysed and compared their performance. The results of the test show that conventional multihop and network coding schemes improve the average BER performance of the direct scheme by 10 dB at a value of 10-3. from the time of one transmission cycle an average of 27%, the increase in throughput is 28% faster and the PSNR improvement in image transmission is sent an average of 11 dB.
PL
Kodowanie sieciowe w systemach komunikacyjnych jest coraz bardziej popularne i rośnie ze względu na jego zdolność do zmniejszania opóźnień i zwiększania przepustowości. Jednocześnie technika modulacji OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) jest również coraz bardziej popularna i zyskuje coraz większą popularność dzięki zaletom efektywnego wykorzystania widma pasma i odporności na zakłócenia ISI (Inter Symbol Interference). Oczekuje się, że połączenie drugiej technologii połączy zalety drugiego systemu. W artykule opisano implementację systemu komunikacyjnego OFDM ze schematem kodowania sieciowego z wykorzystaniem platformy badawczej Wireless OpenAccess Research Platform. Do jego wykonania zbudowano również system komunikacji OFDM ze schematami direct i multihop. Ponadto analizowanymi parametrami są bitowa stopa błędów, czas jednego cyklu transmisji oraz próba wysłania obrazu. Następnie te parametry są analizowane i porównywane ich działanie. Wyniki testu pokazują, że konwencjonalne schematy kodowania wieloprzeskokowego i sieciowego poprawiają średnią wydajność BER schematu bezpośredniego o 10 dB przy wartości 10-3. od czasu jednego cyklu transmisji średnio o 27%, wzrost przepustowości jest o 28% szybszy a poprawa PSNR w transmisji obrazu przesyłana jest średnio o 11 dB.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The current generation of mobile networks requires speeding up the steps to meet the future demand for high data rates, and low latency. In 5G, the Third Generation Partnership Project (3GPP) is working to support numerous users and high spectral efficiency via different technologies, such as the Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) scheme. This paper provides a study of NOMA and how NOMA addresses the 5G requirements, ongoing standardization efforts for NOMA, and a comparative study of NOMA with other OMA schemes like orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). The results show improved user productivity in NOMA compared to OFDMA. We also proposed a new technique called the multi-tier hybrid NOMAOMA to get the robustness of OMA and the flexibility of NOMA to increase the spectrum efficiency and the number of users. The multi-tier facilitates the user such that to reduce the interference. We also study the impact of several tiers on the capacity, the result shows that five tiers provide the best capacity in multi-tier hybrid NOMAOMA.
PL
Obecna generacja sieci komórkowych wymaga przyspieszenia kroków w celu zaspokojenia przyszłego zapotrzebowania na dużą szybkość transmisji danych i niskie opóźnienia. W ramach 5G, Projekt Partnerstwa Trzeciej Generacji (3GPP) pracuje nad wsparciem wielu użytkowników i wysokiej wydajności widmowej za pomocą różnych technologii, takich jak schemat nieortogonalnego dostępu wielokrotnego (NOMA). Ten artykuł zawiera analizę NOMA i sposobu, w jaki NOMA spełnia wymagania 5G, trwające wysiłki normalizacyjne dla NOMA oraz badanie porównawcze NOMA z innymi schematami OMA, takimi jak wielokrotny dostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDMA). Wyniki pokazują lepszą produktywność użytkownika w NOMA w porównaniu z OFDMA. Zaproponowaliśmy również nową technikę zwaną wielowarstwową hybrydową NOMAOMA, aby uzyskać solidność OMA i elastyczność NOMA w celu zwiększenia wydajności widma i liczby użytkowników. Wielopoziomowy ułatwia użytkownikowi tak, aby zmniejszyć zakłócenia. Badamy również wpływ kilku warstw na pojemność, wynik pokazuje, że pięć warstw zapewnia najlepszą pojemność w wielowarstwowej hybrydowej NOMAOMA.
To meet the needs of future wireless optical networks, this paper introduces a high-speed, hybrid multiplexed, coherent free-space optical (FSO) communication system that integrates an orbital angular momentum (OAM) multiplexed signal with an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique. Two independent QAM polarized beams, each carrying in-phase and quadrature (I/Q) phase 16-QAM-OFDM modulated data, are combined using mode division multiplexing (MDM) to increase the capacity of the proposed system. The reason of choosing OFDM is its capability to support higher data rate, and mitigating intersymbol interference (ISI). The signal is detected using a coherent detection-based digital signal processing (DSP) algorithm at the receiver end. The proposed hybrid FSO system is evaluated in low and heavy dust environments using bit error rate (BER), link distance, optical signal-to-noise ratio (OSNR), and received optical power performance matrices. The simulation results demonstrate the successful transmission of a 120 Gb/s single carrier over the longest link ranges of 1.5 and 0.40 km, respectively, under low and heavy dust weather environments below the signal degradation threshold value (forward error correction (FEC) limit) of BER 2.2 × 10–3 in strong turbulent conditions.
The Non Line of Sight (NLOS) broadband wireless access provided by Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) operating in 2-11 GHz frequency is susceptible to the effects of multipath propagation, diffraction fading, vegetation attenuation, shadowing loss etc. In order to overcome these effects effective fade mitigation techniques, have to be implemented. The Orthogonal Frequency Division Multiplexing- Multiple Input Multiple Output (OFDM-MIMO) is an efficient method that helps in combatting the fading and providing higher SNR to the WiMAX system. According to the IEEE 802.16 specification, for QPSK modulation, a threshold SNR of 6 dB is required for the link to operate. In the present work the use of OFDM-MIMO achieves a SNR above this operating threshold.
Połączenie techniki wieloantennowej M-MIMO z techniką multipleksacji OFDM może powodować, że nadawany sygnał będzie podlegał silnemu zniekształceniu przez nieliniowości stopni wyjściowych. W pracy zbadano wpływ zniekształcenia nieliniowego na efektywną charakterystykę promieniowania i jakość sygnału odbieranego w systemie. Otrzymane wyniki pozwalają zaobserwować podobną efektywną charakterystykę kierunkową zarówno dla sygnału pożądanego jak i zniekształceń w przypadkach bezpośredniej widzialności jak i kanału dwuścieżkowego.
EN
Combining M-MIMO technology with the OFDM technique may result in significant distortion of the transmitted signals by the nonlinear front-end amplifiers. In this work, the impact of the frontend nonlinearity on the radiation pattern and the received signal quality is studied. Obtained results show that the radiation pattern is similar both for the desired and distortion signal components in cases of direct visibility and two-path propagation.
Modelowanie systemów radiokomunikacyjnych wymaga opisu kanału z zakłóceniami w sposób, który odzwierciedla rzeczywistość. Ze względu na stochastyczny charakter zakłóceń, do takiego modelowania można wykorzystać narzędzia statystyczne, a interferencje modelować za pomocą zmiennych losowych z dobranymi parametrami w taki sposób, aby ich statystyki opisowe były tożsame ze statystykami rzeczywistych sygnałów. W przypadku systemów z transmisją OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) świetnie sprawdza się zmienna gaussowska.
EN
Modeling of radiocommunication systems requires the description of the noisy channel in a way that reflects reality. Due to the stochastic nature of the distortions, such modeling can use statistical tools and the interferences can be modeled using random variables with selected parameters in such a way that their descriptive statistics are identical to the statistics of real signals. In the case of systems with OFDM transmission (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), the Gaussian variable works well.
W pracy przedstawiono analizę przydatności klasyfikatora SVM bazującego na uczeniu maszynowym do estymacji przesunięcia czasowego odebranego symbolu OFDM. Przedstawione wyniki wykazują, że ten klasyfikator potrafi zapewnić synchronizację dla różnych kanałów wielodrogowych o wysokim poziomie szumu. Eksperymenty przeprowadzone w Matlabie z użyciem modeli modulatora i demodulatora wykazały, że w większości przypadków klasyfikator prawidłowo oceniał przesunięcie czasowe symbolu OFDM, nawet gdy był trenowany dla innego modelu kanału.
EN
The paper presents an analysis of capabilities of machine learning based SVM classifier to estimate the OFDM symbol time offset at the receiver. The presented results demonstrate classifier’s ability to provide synchronization for various multipath channel models with high noise levels. The research was conducted using OFDM modulator and demodulator models implemented in Matlab. It has been shown that in most cases the classifier was able to determine the time shift of the OFDM symbol with high confidence even if it was trained for a different channel model.
Wdrożenie niezawodnego systemu komunikacji audio-wideo przynosi wiele korzyści. Z uwagi na fakt, że ilość dostępnego pasma stale się kurczy, badacze koncentrują się na nowatorskich metodach transmisji. Obecnie technika OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) jest szeroko stosowana zarówno w mediach przewodowych, jak i bezprzewodowych. W pracy przedstawiono badania jakości QoS (Quality of Service) symulowanego łącza transmisji danych, przy zmiennych poziomach SNR (Signal-to-Noise Ratio) oraz BER (Bit Error Rate).
EN
Application of a reliable audio-video communication system brings many advantages. As the amount of available bandwidth continues to shrink, researchers focus on novel types of transmission. Nowadays, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is widely utilized both in wired and wireless media. In this paper we investigate the QoS (Quality of Service) parameters of a simulated data transmission system, including SNR (Signal-to-Noise Ratio) and BER (Bit Error Rate).
W artykule zaprezentowano algorytm detekcji wąskopasmowych interferencji międzysystemowych w sygnale w łączu w dół sieci LTE. Zaproponowany algorytm detekcji interferencji bazuje na analizie zmienności faz konstelacji symboli OFDM w czasie. Artykuł zawiera także porównanie efektywności detekcji interferencji z metodą znaną z literatury.
EN
In the article, authors present the detection algorithm of narrowband intersystem interference in LTE system. The proposed interference detection algorithm is based on the analysis of received OFDM symbols phase variation in time. The article also contains the comparison of the interference detection effectiveness with the method known from the literature.
In this paper, the performance of a deep learningbased multiple-input multiple-output (MIMO) non-orthogonal multiple access (NOMA) system is investigated for 5G radio communication networks. We consider independent and identically distributed (i.i.d.) Nakagami-m fading links to prove that when using MIMO with the NOMA system, the outage probability (OP) and end-to-end symbol error rate (SER) improve, even in the presence of imperfect channel state information (CSI) and successive interference cancellation (SIC) errors. Furthermore, the stacked long short-term memory (S-LSTM) algorithm is employed to improve the system’s performance, even under time-selective channel conditions and in the presence of terminal’s mobility. For vehicular NOMA networks, OP, SER, and ergodic sum rate have been formulated. Simulations show that an S-LSTM-based DL-NOMA receiver outperforms least square (LS) and minimum mean square error (MMSE) receivers. Furthermore, it has been discovered that the performance of the end-to-end system degrades with the growing amount of node mobility, or if CSI knowledge remains poor. Simulated curves are in close agreement with the analytical results.
The linear minimum mean square error (LMMSE) channel estimation technique is often employed in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems because of its optimal performance in the mean square error (MSE) performance. However, the LMMSE method requires cubic complexity of order O(N 3 p ), where Np is the number of pilot subcarriers. To reduce the computational complexity, a discrete Fourier transform (DFT) based LMMSE method is proposed in this paper for OFDM systems in the frequency selective channel. To validate the proposed method, the closed form mean square error (MSE) expression is also derived. Finally, a computer simulation is carried out to compare the performance of the proposed LMMSE method with the classical LS and LMMSE methods in terms of bit error rate (BER) and computational complexity. Results of the simulation show that the proposed LMMSE method achieves exactly the same performance as the conventional LMMSE method, with much lower computational complexity.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper evaluates the performance of an uplink OFDM-based communication system considering multipath propagation environment where a Massive MIMO approach is exploited. In this context, Zero Forcing detector is used and assessed. Numerical analysis of the mathematical model was conducted on MATLAB. The results presented in this paper include Bit Error rate (BER) and the channel capacity of QPSK/OFDM transmission through a fading channel. Performance results verify the positive effect of Massive MIMO even when reduced complexity detection technique is used.
PL
Analizowano właściwości systemu komunikacyjnego bazującego na OFDM. Uwzględniono wielostrumieniowy rozsył z eksploatacja dużego MIMO. Opracowano model matematyczny I przeprowadzono symulację określającą BER I pojemność kanału dla przesyłu QPSK/OFDM.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents the design of efficient digital video propagation global receivers based on an orthogonal frequency distribution multiplexing scheme. The technology of DVB-T standards is developed by DVB assignment specifies the framing, modulation, channel, and noise elimination techniques for digital receiver television broadcasting. The OFDM scheme is a particular multicarrier transmission where a single information flow is transmitting in excess of a numeral of lesser speed sub-carrier with enough strength to radio channel effect. This paper provides a top-level simulation of the basic processing include in the transmitted and received OFDM waveforms under physical channel noise. The possibility to carry defined data containers in addition to audio and video transport streams has increased deployed for many services. The suggested structure of the classical digital broadcasting system was designed with permanent modulation methods which used to promise dependable communication even with very aggressive channel effects.
PL
W artykule przedstawiono projekt efektywnych globalnych odbiorników cyfrowej propagacji wideo w oparciu o schemat multipleksowania z ortogonalnym rozkładem częstotliwości. Technologia standardów DVB-T jest opracowywana przez przypisanie DVB, określające techniki ramkowania, modulacji, kanałów i eliminacji szumów dla nadawania telewizji cyfrowej. Schemat OFDM jest konkretną transmisją z wieloma nośnymi, w której pojedynczy przepływ informacji przesyła ponad liczbę mniejszej prędkości podnośnej z wystarczającą siłą dla efektu kanału radiowego. W tym artykule przedstawiono symulację na najwyższym poziomie podstawowego przetwarzania w przesyłanych i odbieranych kształtach fal OFDM w warunkach szumu kanału fizycznego. W wielu usługach wzrosła możliwość przenoszenia zdefiniowanych kontenerów danych oprócz strumieni transportowych audio i wideo. Proponowana struktura klasycznego cyfrowego systemu nadawczego została zaprojektowana z wykorzystaniem trwałych metod modulacji, które zapewniały niezawodną komunikację nawet przy bardzo agresywnych efektach kanałowych.
Telecommunications transmission technologies with OFDM rely on orthogonal harmonic signal (OHS) systems. The criteria applicable to synthesizing OHS systems of the generalized class, including both classical signals and signals whose duration exceeds the orthogonality interval, have been considered. The problems of minimizing the effective width of the spectrum of the generalized class OHS have been solved. Estimates of the efficiency of the generalized class OHS have been given.
The IEEE 802.11p standard is the basic protocol for wireless access in a vehicular environment (WAVE), providing high throughput for multimedia and high quality for vehicular transmissions. However, IEEE 802.11p fails to offer any multi-antenna approaches. In this paper, a multipleinput single-output (MISO) implementation with orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), aiming to improve the performance of IEEE 802.11p, is proposed. The authors investigate the impact of time-varying channel on the performance of Alamouti space-time block codes (STBC) in OFDM systems. The Alamouti STBC approach shows good performance in slow time-varying environments, while its Alamouti space frequency block codes (SFBC) counterpart performs better over fast time-varying environments. An adaptive switching scheme is proposed to select appropriate spaceblock coding (STBC or SFBC) in vehicular channels with high mobility levels. It is shown that the proposed adaptive scheme provides better performance compared with traditional spaceblock codes.
We consider the downlink of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based cell that accommodates calls from different service-classes with different resource requirements. We assume that calls arrive in the cell according to a quasi-random process, i.e., calls are generated by a finite number of sources. To calculate the most important performance metrics in this OFDM-based cell, i.e., congestion probabilities and resource utilization, we model it as a multirate loss model, show that the steady-state probabilities have a product form solution (PFS) and propose recursive formulas which reduce the complexity of the calculations. In addition, we study the bandwidth reservation (BR) policy which can be used in order to reserve subcarriers in favor of calls with high subcarrier requirements. The existence of the BR policy destroys the PFS of the steady-state probabilities. However, it is shown that there are recursive formulas for the determination of the various performance measures. The accuracy of the proposed formulas is verified via simulation and found to be satisfactory.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.