T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   1 8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 2 0 ,   p p .   2 800 ~ 2 8 0 6   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 8 i 5 . 1 6 7 0 1     2800       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Ana ly sis  of LTE   phy sica l channels  o v erhead       H a ider  M o ha m m ed  T urk i A l - H ilfi   Dire c to ra te Ge n e ra o Vo c a ti o n a l   Ed u c a ti o n ,   M i n istry   o E d u c a ti o n ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 2 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Ma y   2 9 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   J u n   1 1 ,   2 0 2 0       LT Ne two rk   is  t h e   c o m m o n   m o b il e   tec h n o lo g y   t h e se   d a y a ro u n d   th e   wo rl d   a n d   a ll   se rv ice   p r o v i d e rs  se e k   to   h o imp ro v e   th e   n e two rk   c a p a c it y   a n d   d e li v e th e   b e st  p e rfo rm a n c e   in   term o d e li v e re d   d a ta  ra tes   a n d   c o v e ra g e   a re a .   LT E   n e two rk   c o n sists   o m a n y   p ro t o c o ls  th a wo r k   to g e th e to   e sta b li s h   n e two r k   c o n n e c ti v it y ,   th e se   p ro to c o ls  a d d   v a riab le  h e a d e rs  th a c o n tain m a n y   c o n tro l   in fo rm a ti o n   th a th e   n e two rk   n e e d s to   o p e ra te.   At  t h e   sa m e   ti m e   th e se   h e a d e rs  d e c re a se   th e   e ffe c ti v e   c a p a c it y   o th e   n e two rk ,   so   t h e re   is  a   n e e d   to   o p t imiz e   th e   o v e rh e a d   siz e   t h a u se d   i n   v a rio u s   c h a n n e ls.  T h e   stu d y   wil il l u stra te    th e   d iffere n o v e r h e a d th a e ffe c o n   t h e   n e two r k   c a p a c it y   a n d   in v e stig a te     th e   e ffe c o d iffere n v a lu e s o n   a c h iev in g   t h e   b e st  n e two rk   c a p a c it y .   K ey w o rd s :   LTE   MI MO   PB C   PDC C H   PDSC   PSS   SSS   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Haid er   Mo h am m e d   T u r k i A l - Hilf i,   Dir ec to r ate  Gen er al  o f   Vo ca tio n al  E d u ca tio n ,     Min is tr y   o f   E d u ca tio n ,     AL   Naja f ,   I r aq .   E m ail:  h i.1 9 7 7 @ y ah o o . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h On o f   th e   m ain   a d v an tag es  o f   4 G - L T E   is   th h i g h   th r o u g h p u co m p ar in g   to   3 an d   2 m o b ile   n etwo r k s .   4 L T E   c an   d eliv e r s   h ig h   m o b ile  m ax im u m   d ata  r ate  th at  r ea ch   m o r th a n   3 0 0   Mb p s   in   d o wn lin k   d ir ec tio n .   T h is   th r o u g h p u ca n   b ac h iev ed   if   th n etwo r k   h a s   2 0   MH an d   d ep lo y   MI MO .   Actu ally ,   th is   d ata   r ate  is   r aw  d ata  r ate  t h at  in clu d th co n tr o i n f o r m atio n   d ata  r ate  an d   it  ass u m ex ce llen r ad io   co n d itio n   an d   er r o r   f r ee   tr a n s m is s io n .   T h n u m b er   o f   L T E   s u b s cr ib e r s   wer 1 . 2   b illi o n   in   2 0 1 6   an d   esti m ated   to   b 4 . 3   b illi o n   b y   2 0 2 1   [ 1 - 3 ] .   L T E   n etwo r k   c o n s is ts   o f   two   p ar ts   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 ,   n a m ely   th e   r ad io   ac ce s s   an d   n et wo r k   c o r p ar ts .   T h co r s id is   ca lled   ev o lv ed - p ac k et  co r ( E PC )   an d   th r ad io   p ar is   n a m ed   e v o lv ed   u n iv er s al  ter r estrial   ac ce s s   n etwo r k   ( E UT R AN) .   T h m ain   f u n ctio n   o f   E PC   is   to   p r o v id ac ce s s   to   o th er   n etwo r k s   b ased   o n   in ter n et   p r o to co l   ( I P).   T h f u n ctio n s   o f   E PC   ar p er f o r m ed   u s in g   th f o llo win g   n o d es,  p ac k et - g atew ay   ( PGW ) ,   m o b ilit y   m an ag em en e n tity   ( MM E )   an d ,   s er v in g   g atew ay   ( SGW )   [ 4 ,   5 ] .   L T E   u tili ze   OFDM in   d o wn lin k   a n d   SC FD MA   in   u p lin k   p l u s   MI MO   s u p p o r t.  Or t h o g o n al  f r e q u en cy - d iv is io n   m u ltip le - a cc es s   ( OFDMA )   d eliv er s   g o o d   s p ec tr u m   ef f icien cy ,   s m a ll p ac k et  d elay ,   a n d   h ig h   tr a n s f er   r ates [ 6 - 1 0 ] .   eNB  is   th o n ly   elem en in   th e   ac ce s s   n etwo r k   co m p ar ed   wit h   2 an d   3 n etwo r k s ,   it  ex ec u tes  m an y   f u n ctio n s   lik e   d y n am ic  n etw o r k   r eso u r ce   allo c atio n   ( s ch ed u lin g ) ,   I h ea d er   c o m p r ess io n /d e - co m p r ess io n ,   h an d o v er ,   an d   m an y   o th er s .   Netwo r k   p lan n in g   is   th m o s v ital  s tep   in   estab lis h m en o f   4 G - L T E   m o b ile   n etwo r k   an d   m ain tain i n g   its   h ig h   p er f o r m an ce .   Dim en s i o n in g   s tag in   th p lan n in g   p r o ce s s   in v o lv es    s eq u en ti al  s tep   o f   ca lcu latio n s   wh ich   h av e   d if f e r en n ee d s   lik an ten n a   r a d iatio n   p atter n ,   s im u latio n   ca p ac ity   r eq u ir em e n ts ,   co v e r ag r eq u ir em en ts   [ 1 1 - 1 3 ] .   T h er a r m a n y   ca teg o r ies  in   L T E   p lan n in g   an d   o p tim izatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l       A n a lysi s   o f LTE  p h ysica l c h a n n els o ve r h ea d   ( Ha i d er Mo h a mme d   Tu r ki  A l - Hilfi )   2801   p r o ce s s es,  o n o f   th em   is   p ar am eter s   p lan n in g   wh ich   is   d eter m in in g   th e   b est  p ar a m eter s   f o r   th e   d if f e r en t   p r o to co ls   t h at  r esu lts   in   o p tim u m   n etwo r k   p er f o r m a n ce .   T h e   d eter m in atio n   o f   th s ize   o f   t h ch a n n el  h ea d er s   is   co n s id er ed   m ain   p ar o f   c o n f ig u r atio n   p lan n i n g .   Fo r   ex a m p le,   PR AC H,   PU C C H,   an d   PDC C p la n n in g .     T h r em ain i n g   p ar ts   o f   th s tu d y   is   p r esen ted   as  f o llo ws:   b r ief   tech n ical  o v er v iew  r eg a r d in g   L T E   lay er s   an d   p r o to co ls   p r esen te d   in   p ar t wo .   Sectio n   th r ee   p r esen ts   th d if f er en f u n ctio n   an d   p ar a m eter s   o f   p h y s ical  ch an n els.  Nu m er ical  r esu lts   w ill   b lis ted   in   p ar t f o u r   an d   co n clu s io n   will b illu s tr ated   in   s ec tio n   f iv e.           Fig u r e   1 .   L T E   n etwo r k   co m p o n en ts       2.   E XP L A I N I NG   L T E   L AYE RS A ND  P RO T O CO L S   I n   2 0 0 8   r elea s 8   o f   L T E   s p ec if icatio n s   was r ea d y .   R elea s 9   was in tr o d u ce d   b y   e n d in g   o f   2 0 0 9   with   m an y   n ew  f ea t u r es.  R elea s 1 0 - LTE - Ad v an ce d   ( L T E - A)   r elea s ed   at  2 0 1 0   an d   it  is   co n s id er ed   h u g im p r o v em e n in   L T E   e v o lu ti o n s   d u to   m a n y   n ew  f ea tu r es  lik M u lti - I n p u Mu lti - Ou tp u t,  h eter o g en eo u s   n etwo r k s   ( HetNe ts ) ,   ca r r ier   a g g r eg atio n   ( C A) ,   a n d   c o o r d i n ated   m u lti - p o in tr an s m is s io n /r ec ep tio n   ( C o MP) .   T h cu r r e n wo r k   is   n o o n g o in g   f o r   R elea s 1 6   wh ich   is   ca lled   5 p h ase  2   [ 4 ,   1 4 ] .   L T E   in   h ig h   g ig r an g e   ( 5 GHz )   u n licen s ed   b an d ,   ca lled   licen s ass i s ted   ac ce s s   ( L AA)   an d   L T E - tech n o lo g ies,  will  b g r o in     th n ea r   f u tu r lik lice n s ed   b an d s   d u to   in cr ea s in g ly   l o ad i n g   [ 5 ] .   I n   OFDMA ,   th b an d   ar d iv i d ed   in to   s u b - ca r r ier s   s p ac ed   b y   1 5   k Hz  a n d   1 2   ad jace n s u b - ca r r ier s ,   th at  to g eth er   o cc u p y   1 8 0   k Hz  n am ed   r eso u r ce   b l o ck   ( R B )   wh ich   is   th m in im u m   b an d wid th   allo ca tio n   p o s s ib le.   Fro m   tim v iew  th ese  1 2   s u b c ar r ier s   h as  0 . 5   m s   wh ich   ca lled   s lo t.  T h m ax im u m   R B s   n u m b er   b ased   o n   th e   n etwo r k   b a n d wid th   as lis ted   in   T ab le  1   [ 6 ,   1 5 ,   1 6 ].       T ab le  1 .   R eso u r ce   B lo ck s   v s .   B W   S y st e m N a m e   V a l u e   B a n d w i d t h   -   M H z   1 . 4   3   5   10   15   20   RB   6   15   25   50   75   1 0 0       Fro m   tim p er s p ec tiv e   L T E   f r am h as  1 0   m s   len g th   t h at  d iv i d ed   to   1 0   s u b f r am es.  E v er y   s u b f r am h as  two   eq u al  s lo ts   wh ich   co n s is o f   7   o r   6   OFDMA   s y m b o ls   ( c y clic  p r ef ix   d ep en d en n o r m al  o r   ex ten d ed )   i n   ca s e   o f   FDD.   MA C   lay er   u s ed   to   m ap   th tr a n s p o r t   ch an n els  to   p h y s ical  ch an n els  an d   it  p er f o r m s   s c h e d u lin g   f u n ctio n s   in   eNB  e v er y   T T I   b y   ass ig n in g   R B s   to   m o b ile  s u b s cr ib er s .   T h e   s ch ed u ler   also   d eter m in es  d if f er en t   tr an s m is s io n   p ar am eter s   lik tr an s m itted   p o wer   an d   m o d u la tio n /co d in g   s ch em ( MCS )   wh ich   p o in te d   to   as  r ad io   lin k   ad ap tatio n   [ 7 ,   17 - 2 0 ] .   L T E   s u p p o r ts   v ar io u s   MC wh ich   ca n   b e   ch an g ed   p er   1   m s   s u b f r am b ased   o n   wir eless   ch an n el  co n d itio n s   an d   in ter f e r en ce .   T h d if f e r en ty p es  o f   s u p p o r ted   m o d u latio n   in clu d 6 4 QAM ,   1 6 QAM ,   an d   QPSK  [ 8 ,   21,   2 2 ] .   All   u s er   tr a f f ic  an d   s ig n ali n g   tr a f f ic  a r o r g a n ized   i n   c h a n n els.  Fig u r e   2   an d   Fig u r 3   d is p lay   t h d if f e r en t l ay er s   an d   ch a n n els o f   L T E   D L   an d   UL   p r o to co ls   th at  co n s is ts   o f   th r ee   d if f er e n lay er s ,   lo g ical,   tr an s p o r t,  a n d   p h y s ical  lay er s .   T h eir   tar g et  i s   to   d eliv er s   d if f er en way s   f o r   d if f er en ty p es  o f   d at o n   t h lo g ical  lay e r   an d   to   s ep ar ate  th ch a r ac ter is tics   o f   th e   p h y s ical  ch an n el  b el o f r o m   th lo g ical    d ata  f lo ws.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  1 8 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 8 0 0   -   2 806   2802           Fig u r 2 .   L T E   n etwo r k   lay er s - DL   Fig u r 3 .   L T E   n etwo r k   lay er s - UL       3.   P H YSI CA L   SI G NA L S A ND   CH ANNE L S   T h n etwo r k   d eter m in es  a   n u m b er   o f   R B s   to   a   UE   f o r   ea ch   n ew  T T I   ( i.e   1   m s   s u b f r a m e) .   Dep en d in g   o n   th lo ca tio n   o f   RBs,   it  ca r r y   d if f er en ty p es  o f   tr af f ic  in   th f r eq u e n cy   tim m atr ix .   C ell  r ef er en ce   s ig n als  ( C R S)  is   tr an s m itted   in   a   p r ed e ter m in ed   R B s   an d   u s ed   i n   DL   ch an n el  esti m a tio n   b y   d i f f er en US’ s   [ 1 4 ,   2 3 ,   2 4 ] .   C R Ss   ar in clu d ed   f o r   ea ch   a n ten n a.   R eso u r ce   elem e n ts   ( R E s )   allo ca ted   to   C R o n   o n a n ten n ar n o u s ed   o n   th e   o th er   an ten n as  ( ca lled   d is co n tin u o u s   tr a n s m is s io n   R T X) .   C R Ss   ar in s er ted   in   ev er y   s ix th   f r eq u e n cy   s u b ca r r i er   an d   in   s ev e n th   tim e   s y m b o l o n   th r eso u r ce   g r id .   T h n etwo r k   h as 5 0 4   d if f er en t   r ef er en ce   s eq u en ce   s ig n al  s eq u en ce s .   Sy n ch r o n izatio n   s ig n als  ( PS Ss /SS S s )   ar s en twice  in   e v er y   T T I   ( i.e .   tr an s m itted   ev er y   5   m s   in   f ir s an d   s ix th   T T I )   o n   th m id d le   6 2   s u b ca r r ier s   a n d   it  u s ed   f o r   i n itial  s y n ch r o n izatio n   [ 9 ] .   I is   ass u m ed   th at   th ese  s ig n als  ar tr an s m itted   f r o m   th f ir s an ten n a   wh ile  th e   o th e r   an ten n a p p ly   DT to   th co r r esp o n d in g   r eso u r ce   elem en ts   [ 1 0 ] .   Ph y s ical  B r o ad ca s C h an n el  ( PB C H)   u s es  th r ee   OFDMA   s y m b o ls   o n   7 2   s u b ca r r ier s   in     th m id d le  o f   a   ch an n el  ev er y   f o u r th   L T E   f r am e .   PB C is   b r o ad ca s ted   ev er y   4 0   m s   an d   f o llo ws     th s y n ch r o n izatio n   s ig n als  [ 9 ,   25,   2 6 ] .   PB C ca r r ies  s y s tem   in f o r m atio n   f o r   all   UE s   th at  co n tain s     th b an d wid th ,   s y s tem   f r am n u m b er   ( SF N) ,   an d   hy b r id   A R in d icatio n   ch an n el  ( PHI C H)   len g th   [ 2 7 ,   2 8 ] .   I is   QPSK m o d u lated   an d   is   tr a n s m itted   o n   all  an ten n as [ 1 1 ] .     PC FI C in f o r m atio n   d eter m in es  th PD C C s ize   an d   is   s en at  ea ch   o f   s u b f r am b e g in n in g   [ 2 9 ] .   T h is   ch an n el  co n tain s   v alu o f   2 - b it   len g th   ca lled   co n tr o f o r m a in d icato r   ( C FI) ,   an d   en co d ed   u s in g   1 /1 6   c o d r ate   d u r in g   t h f ir s s y m b o with i n   ea ch   T T I   [ 1 1 ] .   Ph y s ical  d o wn lin k   co n tr o ch an n el  ( PDC C H)   d ata  in d icate s   wh er e,   wh e n ,   a n d   wh at  ty p o f   in f o r m atio n   is   ass ig n ed   f o r   e ac h   UE   o n   th d ata  ch a n n el  a n d   wh ic h   r eso u r ce s   ca n   b u s ed   i n   th u p lin k   d ir e ctio n .   T h is   in f o r m atio n   o cc u p ies  th f ir s s y m b o ls   ( f r o m   o n to   f o u r   OFDMA   s y m b o ls )   o v er   th to tal  b a n d w id th   in   ea ch   T T I .   PDC C d eliv er s   r eso u r ce   s ch ed u lin g   d ata  lik d o wn li n k   R B s ,   an d   p o wer   co n tr o co m m an d s .     T h is   in f o r m atio n   ca lled   DC I   ( d o wn lin k   co n tr o in f o r m atio n )   th at  is   s en as  s et  o f   co n tr o ch an n el  elem en ts   ( C C E s ) .   On elem en o f   C C E   co n s is ts   o f   9   r eso u r ce   elem en t   g r o u p s   ( R E Gs).   E ac h   R E is   m ad u p   o f   4   R E s   th at  ca r r ies  2   b its .   1 ,   2 ,   4   o r   8   C C E s   ca n   b tr an s m itted   in   P DC C ch an n el.   QPSK  is   th o n ly   m eth o d   u s ed   i n   th is   ch an n el  [ 1 2 ] .     T o   ac k n o wled g th r ec ep tio n   o f   d ata  b lo ck s   in   u p lin k   d ir ec ti o n ,   th er is   s o m s y m b o l s   th at  is   r eser v ed   f o r   th is   p u r p o s e.   T h is   is   ex ec u ted   b y   HARQ  p r o to co a n d   P HI C ch an n el  [ 9 ] .   E ac h   g r o u p   o f   PHI C u s es  1 2   r eso u r ce   elem en ts .   PHI C g r o u p s   N g,   PHICH   is   ca lcu lated   f r o m   th n u m b er   o f   r eso u r ce   b lo ck s   N RB,   DL   an d     th PHI C g r o u p   s ca lin g   f ac to r   N g .   th s ca lin g   f ac to r   tak o n   o f   th f o llo win g   v al u es  th s ca lin g   f ac to r   2 ,   1 ,   1 /2 ,   o r   1 /6 .     N g,   PHICH   = {N g * N RB,   DL /8 ;   f o r   n o r m al  Pre f ix ,   2 * N g * N RB,   DL /8 ; f o r   ex te n d ed   Pre f ix }   ( 1 )     T h d o wn lin k   s h ar ed   ch a n n el   ( PDSC H)   is   allo ca ted   th R E s   wh ich   h a v n o t   b ee n   u s ed   b y   t h s ig n als  n o r   th o th er   p h y s ical  ch an n e ls   an d   is   u s ed   to   u s er   tr af f ic.   T h PDSC H   is   n o ab le  to   u s r eso u r ce   elem en ts   wh ich   b elo n g   to   th s am s y m b o as  th PHI C H,   PC FIC o r   PDC C H.   T h PDC C d ata  is   p ad d e d   with   DUM MY   d ata  p r io r   to   an   in t er leav in g   f u n ctio n .   T h DUM MY   d ata  is   u s ed   to   en s u r th at  th co m b in ed   PDC C p lu s   DUM MY   d ata  o cc u p ies  an   in teg er   n u m b er   o f   s y m b o ls .   T h s u b ca r r ier s   o cc u p ied   b y   t h PDC C d ep en d   u p o n   t h ce ll id en tity .   I n   u p lin k   d i r ec tio n ,   th er ar th r ee   ch an n els  in   L T E   p h y s ic al  lay er .   Ph y s ical  u p lin k   s h ar ed   ch an n el   ( PUSC H)   th at  u s es  QPSK  an d   1 6 QAM ,   an d   o p tio n ally   6 4 QAM   m o d u latio n .   T h is   ch an n el  u s ed   to   ca r r y   u s er   d ata.   PUSC ca r r ies  co n tr o m ess ag es  th at  u s ed   to   d ec o d th u s er   tr af f ic  an d   MI MO   p ar am eter s ,   in   ad d itio n   to   u s er   tr af f ic.   Ph y s ical  co n t r o ch an n el  ( PUC C H)   ca r r ies  co n tr o in f o r m atio n   in   u p li n k   an d   its   s ize  is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l       A n a lysi s   o f LTE  p h ysica l c h a n n els o ve r h ea d   ( Ha i d er Mo h a mme d   Tu r ki  A l - Hilfi )   2803   co n f ig u r ab le.   R an d o m - ac ce s s   ch an n el  ( PR AC H)   is   u s ed   t o   let  UE s   g et  ac ce s s   to   L T E   n etwo r k   an d   it  is     th o n ly   n o n - s y n ch r o n ized   c h an n el  in   th u p lin k   [ 1 3 ] .       4.   R E SU L T S   T h is   s tu d y   d ec lar es  th ef f ec ts   o f   d if f er en v alu es  o f   p h y s ical  ch an n els’  p ar am eter s   o n   th r em ain in g   r eso u r ce s   f o r   d ata  tr af f ic.   T h s tu d y   will  f in d   th e   m ax im u m   ce ll  ca p ac ity   th r o u g h   s im p le   c alcu latio n s .   T ab le  2   lis ts   th p er ce n tag es  o f   o v er h e ad s   f o r   d if f er e n s ig n als  an d   c h an n els.  T h ca lcu latio n s   ar d o n f o r   2 * 2   an d   4 * 4   MI MO   u s in g   3 MH B W .   Fro m   th tab le  it  is   clea r   th at  t h lar g est  p er ce n ta g b elo n g s   PDC C ch an n el.     T h v alu e   o f   DT R E   ch a n g e s   with   th am o u n o f   R E th a is   s elec ted   f o r   PDC C ch an n el.   T h e   am o u n o f   ch an n el  o v er h ea d   p er ce n tag f o r   4 * 4   MI MO   is   f ix ed   co m p ar ed   with   2 * 2   MI MO   s ce n ar io   in   PB C H,   P C FIC H,   an d   PHI C H,   th is   i s   d u to   s en d in g   th s am m ess ag es  o n   all  an ten n as.  R an d   PS S/ SS o v er h ea d s   d ec r ea s ed   b ec au s o f   d ec r ea s in g   th R E s   th at  u s ed   f o r   R S s   in   4 * 4   MI MO ,   an d   u s in g   DT in s tead   o f   PS S/S SS   in   o th er   an ten n as,  r esp ec tiv ely .       T ab le  2 .   Per ce n ta g o f   p h y s ic al  ch an n els   o v e r h ea d   f o r   3   M Hz  B W   P e r c e n t a g e   o f   P h y si c a l   c h a n n e l s   V a l u e   M I M O   2 * 2   4 * 4   R S   %   4 . 7   3 . 6   P S S / S S S   %   0 . 2 5   0 . 1 2   P B C H   %   0 . 9 5   0 . 9 5   P C F I C H   %   0 . 6 3   0 . 6 3   P H I C H   %   0 . 9 5   0 . 9 5   D TX   %   5 . 5   1 1 . 6   P D C C H   %   9 . 5   7 . 3   P D S C H   %   7 6 . 3   7 4 . 1       Fig u r e   4   d ec lar es  th e f f ec o f   in cr ea s in g   th R B s   f o r   PDC C ch an n el  o n   th e   r en a m in g   R B s   f o r   PDSC H.   T h PDS C in cr ea s in g   in   s tep   f o r m at  b ec au s L T E   ca n n o u s p ar o f   th R E s   alo n g   th s am s y m b o u s ed   f o r   PDC C H,   s o   t h r em ain in g   R E s   f r o m   PDC C R E i s   f illed   b y   d u m m y   s y m b o th at  ca n n o t   u s ed   b y   PDSC H   ch an n el.   Fig u r 5   d escr ib es  th r elatio n   b etwe en   u s in g   d if f er en m o d u latio n   an d   co d in g   tech n iq u es  a n d   m ax im u m   ce ll   ca p ac ity .   T h e   ca p ac ity   h er e   i s   th r aw   th r o u g h p u t h at  s u p p o s 1 0 0   %   lo ad   o n   th ce lls .   T h ca lcu lat io n s   s u p p o s 3   MH an d   2 * 2   MI M tech n iq u e.   T h f i g u r s h o w s   th at  th m ax im u m   s p ec tr al  ef f icien cy   is   6 . 6   u s in g   6 4 QAM   an d   with o u ad d in g   r ed u n d a n cy   d ata.   Alth o u g h   t h is   is   n o p r ac tical  in   m an y   en v ir o n m en ts   b u t it  s h o ws th d if f er en ce   b etwe en   th d if f er en t M C S.   Fig u r 6   d ec lar th m ax im u m   ce ll  ca p ac ity   u s in g   d if f er e n MI MO   s ch em es.  Usi n g   4 * 4   MI MO   d u p licate  th e   ce ll  ca p ac ity   d u to   u s in g   m o r R E s   in   PDSC ch an n el.   No te   th at  u s in g   4 * 4   MI MO   d ec r ea s e     th to tal  o v er h ea d   o f   R S a n d   PDC C ch an n el  as sh o wed   in   f o llo w in g   f ig u r e .   T h r elatio n   b etwe en   in cr ea s in g   PDC C R E n u m b er   o n   th m ax im u m   ce ll  ca p ac ity   is   s h o wn   in   Fig u r 7 .   T h f i g u r s h o ws  th at  th m ax im u m   ce ll  ca p ac ity   d ec r ea s ed   b y   a m o u n o f   5   Mb p s   as  r esu lt  o f   in cr ea s in g   th PDC C s y m b o ls   f r o m   1   to   3 .     T h f ig u r also   d is p lay s   th g r ea d if f er en ce   b etwe en   u s in g   0 . 2 5   co d in g   r ate  an d   1   co d in g   r ate,   th is   d if f er en ce   r ea ch es  2 0   Mb /s   in   s m all  n u m b er   o f   PDC C R E G.   T h is   ex p lain   th d if f er e n ce   b etwe en   c ell  ed g th r o u g h p u wh ich   u s lo co d in g   r ate  an d   th r o u g h p u clo s to   eNB  s ite.   Actu ally ,   in   L T E   n o   co d i n g   r a te  eq u al  to 1   is   u s ed   b u t th g r ap h   s h o ws th co n ce p t o f   u s in g   d if f e r en t c o d in g   r ate.           Fig u r 4 .   PDC C R E v s .   P DSC % f o r   3   MH B W   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  1 8 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 8 0 0   -   2 806   2804       Fig u r 5 .   Ma x im u m   ca p ac ity   v s .   MCS   u s in g   3   MH z           Fig u r 6 .   MI MO   v s .   Ma x im u m   ca p ac ity           Fig u r 7 .   Ma x im u m   ce ll c ap ac ity   v s .   PDC C R E u s in g   3   MH z       Mo s o f   s er v ice  p r o v id er s   u s h ig h   B W   f o r   th eir   L T E   n etw o r k s ,   s o   th r elatio n   b etwe en   th am o u n t   o f   R E in   PDC C an d   PD SC n ee d   to   in v esti g ated   u s in g   d if f er e n B W   wh ich   is   s h o wn   in   Fig u r 8 .     T h f ig u r d is p lay s   th ef f ec t   o f   PDC C H   o v er h ea d   is   v er y   s m all  u s in g   2 0   MH th is   is   d u e   to   th la r g n u m b e r   o f   R B s   in   h ig h   B W   v alu es.  Fig u r 9   d ec lar es  th e f f ec o f   u s in g   d if f er e n B W   o n   th m ax im u m   ce ll  ca p ac ity   u s in g   2 * 2   an d   4 * 4   MI MO .   T h f ig u r s h o ws  th at  it  is   b etter   to   u s h ig h   B W   with   4 * 4   MI MO   b ec au s   th d if f e r en ce   b etwe en   th ca p ac ity   b ec o m es  g r ea ter   u s in g   h ig h   B W ,   th is   is   d u to   in cr ea s in g   th PDS C R E s   p er ce n tag e   co m p ar ed   with   PDC C R E p er ce n tag e   as  s h o wn   in   Fig u r 8 .   UL   ch a n n els  a ls o   f o llo th e   s am e   r o u te  b u with   s m aller   n u m b er   o f   co n tr o ch an n els.  T h m ain   co n tr o ch an n el  in   UL   d ir ec tio n   is   PU C C H.   T ab le  3   d ec lar e   th r elatio n   b e twee n   th n u m b er   o f   R B s   f o r   PUC C an d   th to tal  s y s tem   o v er h ea d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l       A n a lysi s   o f LTE  p h ysica l c h a n n els o ve r h ea d   ( Ha i d er Mo h a mme d   Tu r ki  A l - Hilfi )   2805       Fig u r 8 .   PDSC % v s .   PDS C H% in   d if f er en t BW           Fig u r 9 .   Ma x im u m   ce ll c ap ac ity   v s .   B W   u s in g   2 * 2 /4 * 4   MI MO       T ab le  3 .   T o tal  s y s tem   o v er h ea d   v s .   PUC C R B s   S y st e m N a m e   V a l u e   N u mb e r   o f   R B s f o r   P U C C H   1   2   3   4   5   To t a l   S y s t e m   O v e r h e a d   %   19   20   22   24   26       5.   CO NCLU SI O N   T h ch o ice  o f   th p la n n in g   p ar am eter s   in   L T E   n etwo r k   p lan n in g   p r o ce s s es  h as  g r ea ef f ec o n     th n etwo r k   p e r f o r m an ce   f r o m   co v e r ag e,   an d   ca p ac ity   p er s p ec tiv es.  T h p ap er   p r esen ts   n u m er ical  an aly s is   o f   p h y s ical  ch an n els  o v er h ea d   in   d o wn lin k   an d   u p lin k   d ir ec t io n s .   C h an n el  o v er h ea d s   h a v g r ea ef f ec ts   o n     th r em ain in g   r eso u r ce s   f o r   d ata  tr af f ic  an d   f i n al  ce ll  ca p a city .   Fro m   a n aly s is   it  is   s h o ws  th at  PDC C h as    g r ea e f f ec o n   PDSC r eso u r ce s ,   u p   to   1 7   o f   L T E   n et wo r k   r eso u r ce s   ca n   b e   u s ed   in   PDC C H.   T h s tu d also   s h o ws th ef f ec t o f   in cr ea s in g   th n u m b er s   o f   an ten n as th at  u s ed   in   M I MO .   T h r esu lts   d ec lar th at  u s in g   4 * 4   MI MO   th e   m a x im u m   ca p ac ity   r ea c h es  3 2 5   Mb p s   u s in g   2 0   MH b a n d wid th   co m p ar ed   with   1 7 0   M b p s   u s in g   2 * 2   MI MO .   I t is sh o wn   th at  ch an g in g   c o d in g   r a te  in   d o wn lin k   d ir ec tio n   i n cr ea s th m ax im u m   r ate  d u e   to   r ed u cin g   th r ed u n d a n cy   b i ts ,   f o r   ex am p le  th ca p ac ity   in cr ea s f r o m   5   to   2 0   Mb p s   b y   in cr ea s in g   co d in g   r ate  f r o m   0 . 2 5   to   1 .         RE F E R E NC E S   [1 ]   E.   T.  Tch a o ,   J.   D.  G a d z e ,   J .   O Ag y a p o n g ,   P e rfo rm a n c e   Ev a lu a ti o n   o a   De p lo y e d   4 G   LT Ne two r k ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o A d v a n c e d   C o mp u ter   S c ien c e   a n d   Ap p li c a t io n s v o l .   9 ,   no .   3 ,   p p .   1 6 5 - 1 7 8 ,   2 0 1 8 .   [2 ]   A .   Je m m a li ,   P e rfo rm a n c e   e v a lu a ti o n   a n d   a n a l y sis  o m imo   sc h e m e in   lt e   n e tw o rk e n v iro n m e n t ,”   T h e se e s   Do c to r,   Un iv e rsit ´ e   De   M o n tr ´  Eal ,   2 0 1 3 .   [3 ]   G h a ss a n   A.  Ab e d ,   M .   Ism a il ,   K .   Ju m a ri,   M o d e li n g   a n d   P e rfo rm a n c e   Ev a lu a ti o n   o f   LT Ne two r k with   Diffe re n t   TCP   Va rian ts,   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y   I n ter n a t io n a J o u rn a l   o El e c tro n ics   a n d   Co mm u n ica ti o n   En g in e e rin g v ol 5 ,   n o 3 ,   p p .   4 4 3 - 4 4 8 ,   2 0 1 1 .   [4 ]   E.   T.  Tch a o ,   J.   D.  G a d z e ,   J .   O Ag y a p o n g ,   P e rfo rm a n c e   Ev a lu a ti o n   o a   De p lo y e d   4 G   LT Ne two r k ,”   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o A d v a n c e d   C o mp u ter   S c ien c e   a n d   Ap p li c a t io n s v o l .   9 ,   no .   3 ,   p p . 1 6 5 - 1 7 8 ,   2 0 1 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  1 8 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 8 0 0   -   2 806   2806   [5 ]   S .   K .   S a h a ,   C Vla c h o u ,   D .   K . ,   K H .   Kim ,   De M iL TE De tec ti n g   a n d   M it i g a ti n g   LT I n terfe re n c e   fo En terp r ise   Wi - F i n   5   G Hz Co n fer e n c e T h e   T we n ti e th   ACM   In ter n a ti o n a S y mp o siu m,   p p . 3 1 - 40 ,   2 0 1 9 .   [6 ]   Ru An d   d e   Alm e id a   P ires ,   Co v e ra g e   a n d   Eff icie n c y   P e rfo r m a n c e   Ev a lu a ti o n   o L TE   i n   Ur b a n   S c e n a ri o s ,   Diss e rtatio n   su b m it ted   fo r   o b tain i n g   th e   d e g re e   o f   M a ste i n   El e c tri c a a n d   C o m p u ter  En g i n e e rin g ,   U n iv e rsid a d e   d e   Li sb o a ,   Oc t o b e 2 0 1 2 .   [7 ]   O .   Io sif,   I .   n ică   L TE   P e rfo r m a n c e   Ev a lu a ti o n   Ba se d   o n   t wo   S c h e d u li n g   M o d e ls , ”  I n ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o n   Ad v a n c e s i n   Ne two rk s a n d   S e rv ice s ,   v o l .   5 ,   no .   1   & ,   2 ,   p p .   5 8 - 68 ,   2 0 1 2 .   [8 ]   M.   A.   M o h a m e d ,   e a l. ,   P e rfo rm a n c e   An a ly sis  o LT E - Ad v a n c e d   P h y sic a Lay e r,   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Co mp u ter   S c ien c e   Iss u e s v o l.   1 1 ,   n o   1 ,   p p .   80 - 87 ,   2 0 1 4 .   [9 ]   M .   S a u ter,   F ro m   G S M   to   LT E‐A d v a n c e d   P ro   a n d   5 G ,   Th ird   Ed i ti o n ,   J o h n   W il e y   &   S o n s L t d 2 0 1 7 .   [1 0 ]   LT in   Bu ll e ts B o o k s [On l in e ].   Av a il a b le:  ww w.l te - b u ll e ts.co m 2 0 2 0 .   [1 1 ]   R .   M .   Ra o ,   S .   Ha ,   V .   M a ro jev ic,  J .   H.  Re e d ,   LT P HY   La y e Vu ln e ra b il i ty   An a l y sis  a n d   Tes ti n g   Us in g     Op e n - S o u rc e   S DR  T o o ls ,   Co n fer e n c e M IL COM   2 0 1 7   -   2 0 1 7   IEE E   M i li ta ry   C o mm u n ic a ti o n Co n fer e n c e   (M IL COM ) 2 0 1 7 .   [1 2 ]   S .   S y e d   Am e e Ab b a s,  e a l . ,   Im p lem e n tatio n   o f   p ip e li n e d   a rc h i tec tu re   fo r   p h y sic a d o w n li n k   c h a n n e ls o f   3 g p p lt e ,   In ter n a t io n a J o u rn a o Ne x t - Ge n e ra ti o n   Ne two rk s ,   v o l .   5 ,   n o.   1 ,   p p .   1 - 2 0 ,   2 0 1 3 .   [1 3 ]   A.  Z.   Yo n is,   M .   F .   L.   A b d u ll a h ,   Do wn li n k   a n d   Up li n k   P h y sic a Ch a n n e ls  in   Lo n g   Term   Ev o l u ti o n , ”  I.   J .   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y   a n d   C o mp u ter   S c ien c e v o l .   1 1 ,   p p .   1 - 10 ,   2 0 1 2 .   [1 4 ]   M .   M e i d li n g e r ,   Qi  Wan g   P e rf o r m a n c e   Ev a lu a ti o n   o LT A d v a n c e d   Do wn li n k   Ch a n n e Esti m a to r s , ”  2 0 1 2   1 9 th   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   S y ste ms ,   S ig n a ls  a n d   Ima g e   Pro c e ss in g   (IW S S IP ) ,   2 0 1 2 .   [1 5 ]   M .   A.   Ah m e d ,   R.   A.   Ha sa n ,   A.   H.  Ali,   M .   A.   M o h a m m e d ,   T h e   c las sifica ti o n   o f   t h e   m o d e rn   a ra b ic  p o e try   u si n g   m a c h in e   lea rn in g , ”  T EL KOM NI KA  T e lec o mm u n ica t io n ,   Co m p u t in g ,   El e c tro n ics   a n d   C o n tro l ,   v o l.   1 7 ,   n o .   5 ,     p p .   2 6 6 7 - 2 6 7 4 ,   2 0 1 9 .   [1 6 ]   A.  H.  Ali,   " F u z z y   g e n e ra li z e d   He b b ian   a lg o rit h m   fo larg e - sc a le  in tru sio n   d e tec ti o n   sy ste m , "   I n ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o In teg ra ted   En g i n e e rin g ,   v o l.   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   8 1 - 9 0 ,   2 0 2 0 .   [1 7 ]   A.  H.  Ali ,   M .   Z .   Ab d u ll a h ,   n o v e a p p ro a c h   fo b ig   d a ta  c las sifica ti o n   b a se d   o n   h y b r id   p a ra ll e d ime n sio n a l it y   re d u c ti o n   u si n g   sp a rk   c l u ste r,   Co mp u ter   S c ien c e ,   v o l .   2 0 ,   n o .   4 ,   p p .   4 1 3 - 31,   2 0 1 9 .   [1 8 ]   O.  A.  Ha m m o o d ,   e a l. ,   An   e ffe c ti v e   tra n sm it   p a c k e t   c o d in g   wi th   t ru st - b a se d   re lay   n o d e in   VA NET s,   Bu ll e ti n   o f   El e c tri c a En g i n e e rin g   a n d   In f o r m a ti c s,  v o l.   9 ,   n o .   2 ,   p p .   6 8 5 - 6 9 7 ,   2 0 2 0 .   [ 1 9 ]   O .   A .   H a m m o o d ,   e t   a l . T h e   V A N E T - S o l u t i o n   A p p r o a c h   f o r   D a t a   P a c k e t   F o r w a r d i n g   I m p r o v e m e n t ,   A d v a n c e d   S c i e n c e   L e t t e r s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 0 ,   p p .   7 4 2 3 - 7 4 2 7 ,   2 0 1 8 .   [2 0 ]   O.  A.  Ha m m o o d ,   e a l. ,   RES P :   R e lay   S u it a b il it y - b a se d   R o u ti n g   P r o to c o fo Vi d e o   S trea m in g   i n   Ve h icu lar  Ad   H o c   Ne two rk s,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o C o mp u ter s,  Co mm u n ica ti o n &   Co n tro l ,   v o l.   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 - 3 8 ,   2 0 1 9 .   [2 1 ]   Z.   H.  S a li h ,   e t   a l. S t u d y   t h e   Eff e c o In te g ra ti n g   t h e   S o lar  En e r g y   S o u rc e   o n   S tab il it y   o El e c tri c a Distrib u ti o n   S y ste m , ”  2 0 1 9   2 2 n d   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co n tro S y ste ms   a n d   Co m p u ter   S c ien c e   (CS C S ),   p p .   4 4 3 - 4 4 7 ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   R.   A.  Ha sa n ,   M .   A.  M o h a m m e d ,   N.  Ţăp u ş,  a n d   O.  A.  Ha m m o o d ,   " c o m p re h e n siv e   stu d y An C o lo n y   Op ti m iza ti o n   (ACO fo fa c il it y   lay o u t   p r o b le m , "   2 0 1 7   1 6 th   Ro E d u Ne t   Co n fe re n c e Ne two rk in g   in   Ed u c a ti o n   a n d   Res e a rc h   (Ro Ed u Ne t),   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 7 .   [2 3 ]   R.   A.  Ha sa n   a n d   M .   N.  M o h a m m e d ,   k ril h e r d   b e h a v io u in sp ir e d   lo a d   b a la n c in g   o tas k s   in   c l o u d   c o m p u t in g , ”  S tu d ies   in   In f o rm a ti c s a n d   Co n tro l ,   v o l.   2 6 ,   n o .   4 ,   p p .   4 1 3 - 4 2 4 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   M .   A.  M o h a m m e d R.   A.  Ha sa n ,   P a rti c le sw a rm   o p ti m iza ti o n   fo fa c il it y   lay o u p ro b lem s F LP A co m p re h e n siv e   stu d y ,   2 0 1 7   1 3 t h   IEE I n ter n a t i o n a Co n fer e n c e   o n   In telli g e n Co mp u ter   Co mm u n ica ti o n   a n d   Pro c e ss in g   (ICCP),   p p .   9 3 - 99 ,   2 0 1 7 .   [2 5 ]   M .   A.  M o h a m m e d ,   e a l. ,   " F o c a lo a d   b a lan c e r - b a se d   a l g o rit h m   fo tas k   a ss ig n m e n in   c l o u d   e n v i ro n m e n t, "   1 0 th   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   E lec tro n ics ,   C o mp u ter s a n d   Arti f icia In telli g e n c e   (ECA I),   p p .   1 - 4 ,   2 0 1 8 .   [2 6 ]   M .   A.  M o h a m m e d ,   A.  A.  Ka m il ,   R.   A.  Ha sa n ,   a n d   N.  Ta p u s ,   " An   E ffe c ti v e   Co n tex S e n siti v e   Offlo a d in g   S y ste m   fo r   M o b i le  Cl o u d   E n v iro n m e n ts  u si n g   S u p p o rt   Va lu e - b a se d   Clas sifica ti o n , "   S c a l a b le   Co mp u ti n g ,   v o l.   2 0 ,   n o .   4 ,     p p .   6 8 7 - 6 9 8 ,   2 0 1 9 .   [2 7 ]   M .   A.  M o h a m m e d ,   I.   A.  M o h a m m e d ,   R.   A.  Ha sa n ,   N.  Ţăp u ş,  A.  H.  Ali,   a n d   O.  A.   Ha m m o o d ,   " G re e n   En e rg y   S o u rc e s:  Iss u e a n d   C h a ll e n g e s, "   2 0 1 9   1 8 th   R o Ed u Ne C o n fe r e n c e Ne two rk i n g   i n   E d u c a ti o n   a n d   Re se a rc h   (Ro Ed u Ne t),   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 9 .   [2 8 ]   M .   A.   M o h a m m e d   a n d   N.   ŢĂP U Ş ,   " No v e A p p r o a c h   o Re d u c i n g   En e rg y   Co n su m p ti o n   b y   Ut il iz in g   En th a lp y   in   M o b i le Cl o u d   C o m p u ti n g , "   S t u d i e s in   In f o rm a ti c a n d   Co n tro l ,   v o l .   2 6 ,   n o .   4 ,   p p .   4 2 5 - 4 3 4 ,   2 0 1 7 .   [2 9 ]   N.  Q.  M o h a m m e d ,   e a l. ,   " Co m p a ra ti v e   An a ly sis b e twe e n   S o lar an d   Wi n d   T u rb i n e   En e r g y   S o u rc e s i n   Io Ba se d   o n   Eco n o m ica a n d   Eff icie n c y   Co n si d e ra ti o n s, "   2 0 1 9   2 2 n d   In tern a ti o n a Co n fe re n c e   o n   Co n tr o S y ste m a n d   Co m p u ter   S c ien c e   (CS CS ),   2 0 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.