TR201820700A2 - Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m - Google Patents

Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m Download PDF

Info

Publication number
TR201820700A2
TR201820700A2 TR2018/20700A TR201820700A TR201820700A2 TR 201820700 A2 TR201820700 A2 TR 201820700A2 TR 2018/20700 A TR2018/20700 A TR 2018/20700A TR 201820700 A TR201820700 A TR 201820700A TR 201820700 A2 TR201820700 A2 TR 201820700A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
carrier transmission
damping factor
communication systems
pulses
single carrier
Prior art date
Application number
TR2018/20700A
Other languages
English (en)
Inventor
Tusha Armed
Doğan Seda
Arslan Hüseyin
Original Assignee
Univ Istanbul Medipol
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Istanbul Medipol filed Critical Univ Istanbul Medipol
Priority to TR2018/20700A priority Critical patent/TR201820700A2/tr
Priority to US17/311,845 priority patent/US11405244B2/en
Priority to EP19904915.6A priority patent/EP3903457B1/en
Priority to PCT/TR2019/051198 priority patent/WO2020139294A2/en
Publication of TR201820700A2 publication Critical patent/TR201820700A2/tr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03834Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using pulse shaping
    • H04L25/0384Design of pulse shapes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Bu buluş, blok içinde belirli bir iletideki farklı semboller için farklı filtre parametrelerinin kullanıldığı adaptif filtreleme yoluyla spektral verimlilik kaybını minimum seviyeye düşürecek ve bant dışı emisyonu azaltılmasını sağlayan tek taşıyıcılı iletim ile ilgilidir.

Description

TARFNAME ULTRA GUVENILIR VE DUSUK GECIKMELI ILETISIM SISTEMLERINE Y'ONELIK ADAPTIF SONUMLENME FAKTORU iLE TEK TASIYICILI ILETIM ILGILI TEKNIK ALAN Bu bulus, ultra güvenilir ve düsük gecikmeli iletisim sistemlerine yönelik blok içinde adaptif sbnümlenme faktörünün kullanilmasi yoluyla spektral verimlilikte minimum kayip olacak sekilde güvenilir bir iletisim sistemini saglamayi amaçlayan tek tasiyicili iletim ile ilgilidir. TEKNIGIN BILINEN DURUMU Günümüzde olusan ihtiyaçlar ve sistem verimliliginin arttirilmasina yönelik yapilan gelistirmeler sonucunda 4. Nesil (4G) iletisim sistemleri yerini 5. nesil (SG) ve daha ileri iletisim teknolojilerine birakmaktadir. Yeni nesil kablosuz iletisim teknolojilerinden birisi ultra güvenilir düsük gecikmeli haberlesme sistemleridir (URLLC). URLLC teknolojisi için güvenilirligin %99.999'a kadar yükseltilmesi ve gecikme süresinin maksimum 1 milisaniyeye indirgenmesi gerekmektedir. Bahsedilen bu gecikme süresinin indirgenmesi özellikle akilli Ulasim sistemleri, tele- cerrahi, ariza tespiti ve endüstri otomasyon alanlar için oldukça önemlidir. Zira URLLC teknolojisine sahip robot kollarla cerrahi operasyonlar gerçeklestirilebilmektedir. Ayrica yakin zamanda URLLC teknolojisiyle araçlar arasi bilgiyi dogru bir sekilde yayarak, giderek artan kompleks ulasim durumlarinin hafifletilmesi beklenmektedir. Bu nedenle, URLLC için gerekli olan güvenlik ve gecikme taleplerinin karsilanmasi için 4G sistemlerine ait paket yapisi, iletim semalari ve kaynaklarin dagitimi yöntemleri üzerinde tekrar düsünülmesi gereklidir. Tek tasiyicili iletimde, bir kullanici verilerini tüm frekans bandi üzerinden iletmektedir. Bu durum zaman alanindaki daha kisa sembol süresine karsilik gelmektedir. Zaman alaninda daha kisa paketlerin iletimi sonucunda vericide ve alicida daha az isleme süresi olusmaktadir. Bahsedilen sekilde isleme süresinin azaltilmasi ile tek tasiyicili iletim düsük gecikme içinde ultra güvenilirligi saglama olanagi olusturmaktadir. Standart tek tasiyicili iletimde veri bitleri ilk önce modüle edilmekte daha sonra ise modüle edilmis semboller iletiyi hava üzerinden iletebilmek amaciyla darbelere dönüstürülmektedir. Dönüstürme islemi esnasinda her sembol, belirli bir darbe ile biçimlendirilmekte ve bu da sinyalin seklini tanimlamaktadir. Bir sisteme yönelik darbe tipine, var olan darbelerin özel karakteristikleri göz Önünde bulundurularak karar verilmektedir. Ornegin, sinyalin hem zaman hem frekans alaninda lokalize olmasi isteniyorsa Gauss darbesi tercih edilebilir. Gauss darbesi GSM sistemlerinde kullanilmaktadir. Ancak Gauss darbesi semboller arasi girisime neden olmaktadir. Bu nedenle Nyquist darbesi olmalari nedeniyle iletisim sistemleri için yükseltilmis kosinüs darbeleri tercih edilmektedir. Nyquist darbesi, her darbenin tepe noktasinda diger darbelerden katki olmadigi anlamina gelmektedir. Diger bir deyisle darbeler arasindaki ortogonallik nedeniyle Gauss darbesinde oldugu gibi semboller arasi girisim yoktur. Yükseltilmis kosinüs darbesi, frekans alaninda Iokalizedir ancak üretilmesi için sonsuz süre gerekmektedir. Dolayisiyla darbe, zaman alaninda kirpilir. Yükseltilmis kosinüs filtresini karakterize eden üç temel parametre bulunmaktadir. Bunlar, örnekleme frekansi, aralik ve Sönümlenme faktörüdür. Ornekleme frekansi, saniye basina düsen örnek sayisini tanimlamaktadir. Aralik, kirpilma islemi için sembol sayisina karar vermektedir. Sönümlenme faktörü ise zaman alanindaki filtre yan loblarinin gücünü ve frekans alaninda doldurulan bant genisligini belirtmektedir. Sönümlenme faktörü araligi 0 ile 1 arasinda olup, sönümlenme faktörünün artmasi, zaman alaninda daha lokalize sinyal ve frekans alaninda daha genis doldurulan bant genisligi ile sonuçlanmaktadir. Bu nedenle iletimin güvenilirligi artmaktadir. Ancak diger taraftan sönümlenme faktöründeki gereksiz artislar, spektral verimlilikte kayba neden olmaktadir. Mevcut tek tasiyicili iletimde bir bloktaki yükseltilmis kosinüs darbeleri, ayni sönümlenme faktörünü kullanmaktadir. Sönümlenme faktörünün küçük seçilmesi yüksek bant disi emisyona neden olmaktadir. Darbeler için daha büyük sönümlenme faktörünün kullanilmasi durumunda ise bant disi emisyon ve spektral verimlilikte kayiplar olusmaktadir. Veri hizinin (R) ve kullanilan sönümlenme faktörünün (0:) bir fonksiyonu olarak yükseltilmis kosinüs darbesi ile doldurulan bant genisligi BW = R.(1+ 0:) seklindedir. Burada doldurulan bant genisligi , d=0 ve a=1 için sirasiyla R ve 2R'ye esittir. Dolaysiyla d=1 olan yükseltilmis kosinüs darbesi, Cl=0 olan yükseltilmis kosinüs darbesi ile karsilastirildiginda iki kati bant genisligini doldurmaktadir. BULUSUN AMACI Bulusun amacii blok içinde adaptif sönümlenme faktörünün kullanilmasi yoluyla spektral verimlilikte minimum kayip ve bant disi emisyonu azaltmasi sayesinde; -azalmis bitisik kanal girisimine, -ayni bant genisligini dolduran mevcut sistemlere göre daha yüksek güvenilirlige, -düsük gecikmeye, -daha az bant genisligine sahip tek tasiyicili iletisim sistemi saglamaktir. SEKILLERIN ACIKLAMASI Sekil 1.Sabit sönümlenme faktörü ile klasik tek tasiyicili iletim grafigi Sekil 2.Adaptif sönümlenme faktörü ile tek tasiyicili iletim grafigi Sekil 3.Sabit sönümlenme faktörü ve adaptif sönümlenme faktörü ile tek tasiyicili iletim için spektrum grafigi Sekil 4.Tektasiyicili iletisim sisteminin blok diyagrami BU LUSUN AÇIKLAMASI Bulusa konu tek tasiyioili iletim, blok içinde adaptif filtreleme kullanilmasi yoluyla spektral verimlilik kaybini minimum seviyeye düsürecek ve bant disi emisyonu azaltilmasini saglayan islem adimlarindan olusmaktadir. Bulus olan tek tasiyioili iletimde belirli bir iletideki farkli semboller için farkli filtre parametreleri kullanilmaktadir. Söz konusu islem adimlari Sekil 4'te gösterilmistir. Burada orijinal bilgi kaynagi, bazi iletilerin yapisi geregi dogal olarak dijital olmasi nedeniyle gerekli olmasi halinde sayisal hale getirilmektedir. Bahsedilen bilgi kaynagi ses, müzik, resim, video veya herhangi bir veri dosyasidir. Kaynak kodlamasi, iletisim sisteminin spektral verimliligini arttiran iletiyi sikistirmak amaciyla kullanilmaktadir. Ileti bilgisi hazirlandiktan sonra, ileti sembollere dönüstürülür. Sinyalin iletimi gerçeklesmeden önce, semboller vericide karekökü yükseltilmis kosinüs (SRRC) filtresi ile filtrelenir. Iletilen veri bilgisinin filtreleme islemi, bant disi emisyonu kontrol etmek veya azaltmak için gereklidir. Degisen sönümlenme faktörlerine sahip karekökü yükseltilmis kosinüs (SRRC) darbelerinin kullanimi, bant disi emisyonu azaltmak ve URLLC için spektral verimlilikte minimum kayip olacak sekilde güvenilirligi arttirmak amaciyla kullanilmaktadir. Minimum sönümlenme faktörü, iletilen veri blogun merkez sembolleri için kullanilmakta ve sönümlenme faktörü, merkez darbelerden kenar darbelere kadar arka arkaya arttirilmaktadir. Sekil 2*de gösterildigi üzere kenar darbeler bant disi emisyonuna daha fazla sebeb olmaktadir. Bu nedenle, maksimum sönümlenme faktörü kenar darbeler için kullanilmaktadir. Iletilen sinyal, bant sinirli kablosuz bir kanal üzerinden geçer. Toplamali Beyaz Gauss Gürültüsü (AWGN), aliciya ulasmadan önce kanal etkisini içeren iletilen sinyale eklenir. Alici, iletilen sembolün es filtrelenmesi için vericide kullanilan ayni SRRC filtresini ve s'onümlenme faktörünü kullanmaktadir. Filtrelenen veri sinyali, örnekleme hizini azaltma islemine tabi tutulur ve akabinde alinan semboller veri bitleri ile eslestirilir. Blok içinde adaptif filtreleme kullanilmasi yoluyla spektral verimlilik kaybini minimum seviyeye düsürecek ve bant disi emisyonu azaltacak sekilde tek tasiyicili iletim,asagidaki islem adimlarindan olusmaktadir; - gerekli olmasi halinde orijinal bilgi kaynaginin kodlama yapilabilmesi için sayisal hale getirilmesi, - iletisim sisteminin spektral verimliligini arttiran iletiyi sikistirmak için bilgi kaynaginin kodlanmasi, - kodlanarak hazirlanan ileti bilgisinin, sinyalin iletilmesinden önce, bant disi emisyonu kontrol etmek ve azaltmak için degisen sönümlenme faktörlerine sahip ileti karek'okü yükseltilmis kosinüs(SRRC) filtresi ile filtrelenen sembollerle eslestirilmesi, - bant disi emisyonu azaltmak ve URLLC için spektral verimlilikte minimum kayip olacak sekilde güvenilirligi arttirmak için SRRC darbelerinin sahip oldugu minimum sönümlenme faktörünün iletilen veri blogun merkez sembolleri için kullanilmasi - S'onümlenme faktörün'un merkez darbelerden kenar darbelere kadar arka arkaya arttirilmasi, - SRRC darbelerinin sahip oldugu maksimum sönümlenme faktörünün bant disi emisyonu daha fazla etkilediginden kenar darbeler için kullanilmasi, - Iletilen sinyalin bant sinirli kablosuz bir kanal üzerinden geçmesi, - aliciya ulasmadan önce toplamali beyaz gauss gürültüsünün (AWGN), kanal etkisini içeren sinyale eklenmesi, - alicinin iletilen sembolün darbe biçimlendirmesi için iletimde kullanilan ayni SRRC filtresini ve sönümlenme faktörünü kullanmasi, - alicida filtrelenen veri sinyalinin 'örnekleme hizini azaltma islemine tabi tutulmasi, - alinan sembollerin veri bitleri ile eslestirilmesi, Adaptif sönümlenme faktörünün kullanilmasi ile tek tasiyicili iletim, sabit filtrelemesi olan klasik tek tasiyicili iletim ile karsilastirildiginda azalmis bitisik kanal girisimi, düsük gecikme, ayni güvenilirligi saglayan klasik sisteme göre daha az doldurulmus bant genisligi veya ayni bant genisligini dolduran klasik bir sisteme göre daha yüksek güvenilirlik saglamaktadir. Bulus olan adaptif yükseltilmis kosinüs filtrelemesiyle tek tasiyicili iletim uygulanabilirligi sayesinde mevcut sistemlere kolayca adapte edilebilerek kullanilabilmektedir. TR TR TR TR TR
TR2018/20700A 2018-12-27 2018-12-27 Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m TR201820700A2 (tr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2018/20700A TR201820700A2 (tr) 2018-12-27 2018-12-27 Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m
US17/311,845 US11405244B2 (en) 2018-12-27 2019-12-24 Single carrier transmission with adaptive roll-off factor for ultra reliable and low latency communication systems
EP19904915.6A EP3903457B1 (en) 2018-12-27 2019-12-24 Single carrier transmission with adaptive roll-off factor for ultra reliable and low latency communication systems
PCT/TR2019/051198 WO2020139294A2 (en) 2018-12-27 2019-12-24 Single carrier transmission with adaptive roll-off factor for ultra reliable and low latency communication systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2018/20700A TR201820700A2 (tr) 2018-12-27 2018-12-27 Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201820700A2 true TR201820700A2 (tr) 2020-07-21

Family

ID=71128885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/20700A TR201820700A2 (tr) 2018-12-27 2018-12-27 Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11405244B2 (tr)
EP (1) EP3903457B1 (tr)
TR (1) TR201820700A2 (tr)
WO (1) WO2020139294A2 (tr)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1497962A1 (en) * 2002-04-23 2005-01-19 Raytheon Company Method and device for pulse shaping qpsk signals
US7579922B2 (en) * 2006-06-20 2009-08-25 Broadcom Corporation Two-point modulation polar transmitter architecture and method for performance enhancement
GB201410025D0 (en) 2014-06-05 2014-07-16 Ocado Ltd Systems and methods for communication
CN111132362B (zh) * 2015-09-02 2024-06-28 华为技术有限公司 一种物联网通信方法、网络侧设备及物联网终端
US10454741B2 (en) * 2015-10-15 2019-10-22 Phasorlab, Inc. High-precision blind carrier synchronization methods for LTE SC-FDMA uplink
EP3476089A1 (en) * 2016-06-27 2019-05-01 INTEL Corporation Optimizing papr performance of pulse shaping filters for single carrier waveforms
US10342044B2 (en) * 2016-07-25 2019-07-02 Qualcomm Incorporated Latency reduction techniques for LTE transmission in unlicensed spectrum
US10243682B2 (en) * 2016-08-22 2019-03-26 Phasorlab, Inc. Time-domain and frequency-domain approach to frequency offset correction method for LTE SC-FDMA uplink
US10158504B2 (en) * 2017-02-01 2018-12-18 Roshmere, Inc. Communication transmission with super-gaussian filtering in receiver

Also Published As

Publication number Publication date
EP3903457C0 (en) 2025-06-25
WO2020139294A2 (en) 2020-07-02
EP3903457A2 (en) 2021-11-03
WO2020139294A3 (en) 2020-07-30
US20220021565A1 (en) 2022-01-20
EP3903457B1 (en) 2025-06-25
US11405244B2 (en) 2022-08-02
EP3903457A4 (en) 2022-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2175583B1 (en) Mapping of data blocks to resource elements
US20070030796A1 (en) Multicarrier modulation with enhanced frequency coding
EP3391581B1 (en) Techniques for indicating a dynamic subframe type
Wu et al. A field trial of f-OFDM toward 5G
JP2010517440A (ja) ハイブリッド副搬送波マッピングの方法およびシステム
Abed et al. Particle Swarm Optimization-based dummy sub-carriers insertion for peak to average power ratio reduction in OFDM systems
Le Insights on ICI and its effects on performance of OFDM systems
JP2013102470A (ja) 局所型および分散型割り当ての多重化および制御
WO2022262172A1 (zh) 一种基于索引调制的多载波水声抗干扰通信方法
US12047307B2 (en) Wireless communication method and device that support data transmission on unlicensed spectrum
JP2008206159A (ja) 干渉検出回避のシグナリング及び処理
CN102710293B (zh) 自适应多通道通信接收设备、系统及其通信方法
Rabie et al. Single-carrier FDMA with blanking/clipping for mitigating impulsive noise over PLC channels
TR201820700A2 (tr) Ultra güveni̇li̇r ve düşük geci̇kmeli̇ i̇leti̇şi̇m si̇stemleri̇ne yöneli̇k adapti̇f sönümlenme faktörü i̇le tek taşiyicili i̇leti̇m
US20090185475A1 (en) Non-orthogonal subcarrier mapping method and system
Hasan et al. Performance comparison of multicarrier communication systems over doubly-selective channels
Azurdia-Meza PAPR reduction in SC-IFDMA uplink system using parametric pulses
Li et al. Denial of service prevention for 5G
Mohammad et al. A combined PTS-SLM scheme for PAPR reduction in multicarrier systems
TWI262670B (en) A piconet operable device and a method for operating it
Bouda et al. 5G MCM Based NOMA in Vehicular Environments: A Comparative Analysis of F-OFDM and W-OFDM
Nakache et al. Low-complexity ultrawideband transceiver with compatibility to multiband-OFDM
Arokkiaraj et al. OFDM based spectrum sensing in time varying channel
CN118368176B (zh) 一种频移Chirp信号帧检测方法
Mawlawi et al. Optimizing contention based access methods for FBMC waveforms