Некодированные интегрированные системы множественного доступа с перемежающимся разделением с использованием степенных перемежителей

Автор(и)

  • М. Ядав журнал "Известия вузов. Радиоэлектроника", India https://orcid.org/0000-0002-5198-9088
  • В. Шокин Университет Амити, India
  • П. К. Сингхал Madhav Institute of Technology and Science, India

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134701711005X

Ключові слова:

перемежитель, множественный доступ с перемежающимся разделением, степенной перемежитель, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов, OFDM, IDMA

Анотація

Перемежение (interleaving) представляет собой один из наиболее распространенных методов, предназначенных для устранения влияния многопользовательской помехи. Удаление различных помех является одной из главных задач, стоящих перед разработчиками современных систем связи. В литературе предложено несколько методов перемежения и их рабочие характеристики проанализированы в различных системах связи, доказывающих их пригодность для удаления многопользовательских помех. Одним из таких перемежителей является степенной перемежитель, который может быть использован в системе связи в качестве средства контроля пакетных ошибок и для сокращения многопользовательской помехи. В этой статье дан анализ эффективности двух различных методов интегрированного множественного доступа с перемежающимся разделением IIDMA (integrated interleave division multiple access): SCFDM-IDMA и OFDM-IDMA. Новизна этой работы состоит в том, что весь анализ выполнен с использованием степенных перемежителей для двух указанных выше методов IIDMA, поскольку традиционный метод IDMA не способен уменьшить проблемы межстанционных и межсимвольных помех. Таким образом, эти два метода при наличии степенных перемежителей делают возможной реализацию высококачественной связи без помех для систем связи будущего поколения.

Посилання

Ping, L.; Liu, L.; Wu, K. Y.; Leung, W. K. Approaching the capacity of multiple access channels using interleaved low-rate codes. IEEE Commun. Lett., v.8, n.1, p.4-6, Jan. 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/LCOMM.2003.822534.

Ping, L.; Liu, L.; Wu, K. Y.; Leung, W. K. Interleave division multiple-access. IEEE Trans. Wireless Commun., v.5, n.4, p.938947, Apr. 2006. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2006.1618943.

Mahadevappa, R. H.; Proakis, J. G. Mitigating multiple access interference and intersymbol interference in uncoded CDMA systems with chip-level interleaving. IEEE Trans. Wireless Commun., v.1, n.4, p.781-792, Oct. 2002. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2002.804163.

Kusume, K.; Bauch, G.; Utschick, W. IDMA vs. CDMA: Analysis and comparison of two multiple access schemes. IEEE Trans. Wireless Commun., v.11, n.1, p.78-87, Jan. 2012. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2011.111211.100954.

Pupeza, I.; Kavcic, A.; Ping, L. Efficient generation of interleavers for IDMA. Proc. of IEEE Int. Conf. on Communication, 11-15 June 2006, Istanbul, Turkey. IEEE, 2006, p.1508-1513. DOI: https://doi.org/10.1109/ICC.2006.255024.

Wu, Y.-J.; Ogiwara, H. Symbol-interleaver design for turbo trellis-coded modulation. IEEE Commun. Lett., v.8, n.10, p.632-634, Oct. 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/LCOMM.2004.835320.

Shukla, M.; Srivastava, V. K.; Tiwari, S. Analysis and design of tree based interleaver for multiuser receivers in IDMA scheme. Proc. of 16th IEEE Int. Conf. on Networks, 12-14 Dec. 2008, New Delhi, India. IEEE, 2008, p.1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/ICON.2008.4772593.

Shukla, M.; Srivastava, V. K.; Tiwari, S. Implementation of interleavers for iterative IDMA receivers. Research J. Inf. Technol., v.4, n.1, p.12-21, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.3923/rjit.2012.12.21.

Yuan, J.; Vucetic, B.; Feng, W.; Tan, M. Design of cyclic shift interleavers for turbo codes. Annales Des Télécommunications, v.56, n.7-8, p.384-393, 2001. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02995450.

Ren, D.; Ge, J.; Li, J. Modified collision-free interleavers for high speed turbo decoding. Wireless Personal Commun., v.68, n.3, p.939-948, 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/s11277-011-0491-4.

Bie, H.; Bie, Z. A hybrid multiple access scheme: OFDMA-IDMA. Proc. of 1st Int. Conf. on Communications and Networking in China, 25-27 Oct. 2006, Beijing, China. IEEE, 2006, p.1-3. DOI: https://doi.org/10.1109/CHINACOM.2006.344903.

Ping, L.; Guo, Q.; Tong, J. The OFDM-IDMA approach to wireless communication systems. IEEE Wireless Commun., v.14, n.3, p.18-24, June 2007. DOI: https://doi.org/10.1109/MWC.2007.386608.

Xiong, X.; Luo, Z. SC-FDMA-IDMA: A hybrid multiple access scheme for LTE uplink. Proc. of 7th Int. Conf. on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, WiCOM, 23-25 Sept. 2011, Wuhan, China. IEEE, 2011, p.1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/wicom.2011.6040400.

Yadav, M.; Shokeen, V.; Singhal, P. K. BER versus BSNR analysis of conventional IDMA and OFDM-IDMA based systems with tree interleaving. Proc. of 2nd Int. Conf. on Advances in Computing, Communication, and Automation, ICACCA-Fall, 30 Sept.-1 Oct. 2016, Bareilly, India. IEEE, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/ICACCAF.2016.7748973.

Yadav, M.; Banerjee, P. Bit error rate analysis of various interleavers for IDMA scheme. Proc. of 3rd Int. Conf. on Signal Processing and Integrated Networks, SPIN, 11-12 Feb. 2016, Noida, India. IEEE, 2016, p.89-94. DOI: https://doi.org/10.1109/SPIN.2016.7566668.

Caire, G.; Guemghar, S.; Roumy, A.; Verdu, S. Maximizing the spectral efficiency of coded CDMA under successive decoding. IEEE Trans. Inf. Theory, v.50, n.1, p.152-164, Jan. 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/TIT.2003.821970.

Wu, H.; Ping, L.; Perotti, A. User-specific chip-level interleaver design for IDMA systems. Electron. Lett., v.42, n.4, p.233-234, Feb. 2006. DOI: https://doi.org/10.1049/el:20063770.

Ping, L.; Liu, L.; Wu, K.; Leung, W. K. Interleave-division multiple-access (IDMA) communications. Proc. of 3rd Int. Symp. on Turbo Codes and Related Topics, 2003, p.173-180.

Myung, H. G. Introduction to single carrier FDMA. Proc. of 15th European Signal Processing Conf., 3-7 Sept. 2007, Poznan, Poland. IEEE, 2007. URI: http://ieeexplore.ieee.org/document/7099187/.

Berrou, C.; Glavieux, A. Near optimum error correcting coding and decoding: turbo codes. IEEE Trans. Commun., v.44, n.10, p.1261-1271, 1996. DOI: https://doi.org/10.1109/26.539767.

Dang, J.; Zhang, W.; Yang, L.; Zhang, Z. OFDM-IDMA with user grouping. IEEE Trans. Commun., v.61, n.5, p.1947-1955, May 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/TCOMM.2013.022713.120300.

Revathi, SP.; Juliet, A. M. Performance of OFDM IDMA system for Femtocell network. Proc. of Int. Conf. on Innovations in Information, Embedded and Communication Systems, ICIIECS, 19-20 Mar. 2015, Coimbatore, India. IEEE, 2015, p.1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/ICIIECS.2015.7193156.

Marne, H. D.; Mukherji, P. Comparative study of multiuser detection techniques in OFDM-IDMA systems. Proc. of Int. Conf. on Pervasive Computing, ICPC, 8-10 Jan. 2015, Pune, India. IEEE, 2015, p.1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/PERVASIVE.2015.7087209.

Dixit, S.; Tripathi, P.; Shukla, M. SC-FDMA-IDMA scheme for underwater acoustic communications. Proc. of Int. Conf. on Communication, Control and Intelligent Systems, CCIS, 7-8 Nov. 2015, Mathura, India. IEEE, 2015, p.204-207. DOI: https://doi.org/10.1109/CCIntelS.2015.7437909.

Dang, J.; Yang, L.; Zhang, Z. Symbol detection of IDMA systems in the presence of carrier frequency offsets. Wireless Personal Commun., v.72, n.2, p.1453-1466, 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/s11277-013-1088-x.

Al-Iesawi, S. A. Iterative hybrid decision-feedback equalization (HDFE) based single-carrier IDMA schemes. Proc. of 6th Int. Conf. on Developments in eSystems Engineering, DeSE, 16-18 Dec. 2013, Abu Dhabi, United Arab Emirates. IEEE, 2013, p.69-72. DOI: https://doi.org/10.1109/DeSE.2013.21.

Yadav, M.; Gautam, P. R.; Shokeen, V.; Singhal, P. K. Modern Fisher-Yates shuffling based optimal random interleaver design for SCFDMA-IDMA systems. Wireless Personal Commun., v.97, n.1, p.6373, 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/s11277-017-4492-9.

Yadav, M.; Shokeen, V.; Singhal, P. K. Flip left-right approach based novel inverse tree interleavers for IDMA scheme. AEU: Int. J. Electronics Commun., v.18, p.182-191, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aeue.2017.07.025.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-11-29

Як цитувати

Ядав, М., Шокин, В., & Сингхал, П. К. (2017). Некодированные интегрированные системы множественного доступа с перемежающимся разделением с использованием степенных перемежителей. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 60(11), 650–662. https://doi.org/10.20535/S002134701711005X

Номер

Том 60 № 11 (2017)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.