T E L K O M NIKA   T elec o mm 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 .   4 A u g u s t   2020 ,   p p .   1 8 4 3 ~ 1 8 4 8   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Ke m e n r is te k d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI KA . v 1 8 i 4 . 1 5 7 0 3     1843       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   UFMC sy ste m   pe rfor m a n ce i m p ro v e m en using   RS  co des for  5 G  co mm unica tio n sy ste m       G ha s a n Al i H us s a i n 1 L u k ma n Auda h 2   1 De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g . Un i v e rsit y   o f   Ku f a ,   I ra q   1, 2 W irele ss   a n d   Ra d io   S c ien c e   Ce n tre (W A R A S ),   F a c u lt y   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g in e e rin g ,     Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   O n n   M a lay sia ,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 0 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   Ma r   1 7 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma r   3 0 ,   2 0 2 0       F if th   g e n e ra ti o n   (5 G m o b il e   c o m m u n ica ti o n   is  e x p e c ted   to   b e   d e p lo y e d   in   se v e r a c o u n tri e b y   2 0 2 0 .   W h e re ,   th e   d a ta  c o n su m p ti o n a re   e x p e c ted   to   b e   in c re a se d   to   3 0 %   t h u s,   it   c a n n o b e   su p p o r ted   b y   th e   p re se n tec h n o lo g i e 3 G   a n d   4 G .   In   c o n tras t,   l o o k in g   f o n e w   a lt e rn a ti v e   m o d u latio n   tec h n i q u e o f   o rth o g o n a f re q u e n c y   d iv isio n   m o d u lati o n   (OFDM sy ste m   w h ich   is  su ff e rin g   f ro m   h ig h   p e a k   to   a v e ra g e   p o w e r   ra ti o   ( P A P R)   a n d   o u o f   b a n d   ( OO B)  sid e   lo b e a re   n e e d e d   to   u se   in   5 G   c o m m u n ica ti o n   sy st e m .   He n c e ,   un iv e r sa f il tere d   m u lt i - c a rrier  (UFM C)  is  c o n sid e re d   a a lt e rn a ti v e   w a v e f o r m   to   o v e rc o m e   o OFDM   d isa d v a n tag e s.  In   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s,  c h a n n e c o d in g   i s   c o n sid e re d   v it a p a rt,   w h e re   e rro c o rre c ti o n   c o d e (ECC)  a re   u se d   to   d e tec a n d   c o rre c th e   e rro rs  w h ich   is  o c c u rrin g   in   c h a n n e n o ise .   In   t h is   p a p e r,   RS   c o d e a re   su g g e ste d   w it h   UFM sy ste m   to   a c h iev e   th e   re li a b il it y   o in f o rm a ti o n   tran sm issio n   o v e n o isy   c h a n n e ls.  T h e   re su lt sh o w e d   th a a lt h o u g h ,   t h e   v a lu e o f   P A P lev e l f o u sin g   RS   c o d e i n   UFM in c re a se d   to   8 . 8 6 5 3 d a g a in st  6 . 9 7 3 5   d f o O F DM  sy ste m .   Ho we v e r,   th e re   a re   sig n if ica n t   im p ro v e m e n ts  in   BER  p e rf o rm a n c e   o w in g   to   u se   RS   c o d e a g a in st    u n c o d e d - UFM sy ste m .   F u rth e rm o re ,   th e   v a lu e o f   OO in   UF M s y ste m   w a s lo w e r   th a n   OFDM   sy ste m .   K ey w o r d s :   OFDM   OOB E   P A P R     RS   UFMC     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 :   L u k m a n   A u d a h   Facu lt y   o f   E lectr ical  a n d   E lect r o n ic  E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s iti T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia ,   P ar it R aj a,   8 6 4 0 0   B atu   P ah at,   J o h o r ,   M alay s ia.   E m ail:  h an if @ u th m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   W ith   in cr ea s i n g   t h d em a n d   f o r   Gb p s   d ata   r ate   an d   co m b in atio n   b et w ee n   u s er s   an d   ap p licatio n s ,     n e w   f i f t h   g e n er atio n   ( 5 G)   r ad io   p r o p ag atio n   tech n o lo g y   is   c o n s id er ed   s ig n if ica n tl y   n ee d e d   in   f u tu r w ir eles s   n et w o r k   [ 1 ] .   W h er e,   it  is   ex p e cted   th at  5 c o m m u n icatio n   t ec h n o lo g y   co u ld   p r o v id h ig h er   r eliab ilit y ,   b etter   s ec u r it y ,   f aster   a n d   lar g er   co m m u n icat io n   ca p ac it y   [ 2 ] .   5 m o b ile   co m m u n ica tio n   i s   e x p ec ted   to   b d ep lo y ed   in   s ev er al  co u n tr ies  b y   2 0 2 0 .   W h er e,   th d ata   co n s u m p t io n s   ar an ticip ated   to   b e   in cr ea s ed   to   3 0 th u s ,     it  ca n n o b s u p p o r ted   b y   t h p r esen tec h n o lo g ies  3 G   an d   4 G.   So ,   it  is   n ec es s ar y   to   r o llo u 5 w ir eles s   co m m u n icatio n   s y s te m   to   b tak p lace   in   all  ar o u n d   o f   t h w o r ld   [ 3 ,   4 ] .   C o m p ar ed   to   o th er   g en er at io n s ,     it  co u ld   b o f f er in g   h i g h er   d ata  r ate,   it  also   d ea lin g   w ith   in cr ea s in g   n u m b er   o f   ter m i n als  an d   u n co u n ted   e m er g i n g   ap p lica tio n s   w i th   s e v er al  r eq u ir e m e n ts   [ 5 ] .     N o w a d ay s ,   o r t h o g o n a f r e q u en cy   d i v i s i o n   m u l ti p l ex in g   ( OF DM )   is   c o n s i d e r e d   m a jo r   d a t a   t r a n s m i s s i o n   t e c h n i q u in   w i r e le s s   c o m m u n ic a t i o n   s y s t em s ,   d u to   it s   i m m u n i t y   ag ai n s i n ter - s y m b o l i n te r f er en ce s   ( I SI)   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  1 8 ,   No .   4 A u g u s t   2020:    1 8 4 3   -   1 8 4 8   1844   m u ltip at h   f ad i n g   t h u s ,   th e   m o d er n   ad v an ce m e n ts   m a k t h OFDM  i s   h ig h l y   f a m o u s   tech n o lo g y .   Hen ce ,   it  i s   u tili ze d   i n   I E E E 8 0 2 . 1 1   ( W I - FI)   n et w o r k s   a n d   f o u r th   g e n er a tio n   ( 4 )   L T E /L T E - A   [ 6 ] .   A lt h o u g h ,   OFDM   h a v e   all  th ese  ad v an ta g e s   b u t,  it  is   s u f f er in g   f r o m   P ea k   to   A v er a g P o w er   R atio   ( P A P R )   w h ic h   ca u s ed   lo w   p o w er   a m p li f ir er   ef f icie n c y   a n d   in cr ea s th co n s u m p tio n   o f   b atter y .   I n   co n tr ast,  OF DM   h as  an o th er   d is ad v an ta g e   n a m e l y   h i g h   o u t - of - b a n d   ( OO B )   s id lo b es  w h ic h   r es u lted   o f   lo w er   s p ec tr al  e f f icie n c y .   So ,   lo o k in g   f o r   n e w   m o d u latio n   tech n iq u e s   w h ich   ar ab le  to   o v er co m s o m o f   th ese  d is ad v an tag e s   ar n e ed ed   to   u s i n   5 co m m u n icatio n   s y s te m   [ 7 ] .     I n   t h o th er   h a n d ,   m u lt ca r r ier   tr an s m is s io n   m eth o d   n a m e l y   u n iv er s al  f ilter ed   m u lti - ca r r ier   ( UFMC )   h as  b ee n   s u g g e s ted   i n   [ 8 ]   as  a l ter n ati v w a v ef o r m   to   o v er co m o f   OF DM   d is ad v an ta g es.   W h er e,   it  ca n   r ed u ce   OOB   s id lo b lev el  th r o u g h   u s in g   it a   f ilter i n g   o p er atio n .     T h e y   e x p lain ed   t h at  UFM C   s y s t e m   o u tp er f o r m s   o f   th OFD s y s te m   a n d   th u s ,   i n tr o d u ce d   th s u g g e s ted   UF MC  s c h e m as  co n te n d er   ca n d id ate  f o r   f u t u r 5 G   w ir ele s s   s y s te m s .   I n   ad d itio n al  to ,   5 o f   m o b ile  n et w o r k   co n s id er s   UFM C   f o r   i m p le m en tatio n   i n   o r d er   to   m ai n tai n   t h m er its   o f   OFDM  w h ile  a v o id s   its   d e m er its   [ 9 ,   1 0 ] .   W h er e,   UFMC  o u tp er f o r m s   O FD i n   ea c h   o f   f r eq u en c y   a n d   ti m s y n c h r o n izatio n   er r o r s   w h ile  it s   p er f o r m an ce   d eg r ad ed   w h e n   d ela y   s p r ea d   lo w er   th a n   ce r tain   v al u [ 9 ] .   Hen ce ,   UF MC  is   b ec o m i n g   o n o f   th co n ten d er   m o d u latio n   tech n iq u f o r   u p co m i n g   5 G   co m m u n icatio n   s y s te m   o w in g   to   co m b ati n g   m u lti - u s er   in ter f er en ce   a n d   s h o r b u r s s u p p o r [ 1 1 ] .   Mo r e o v er ,   UFMC  h as  r o b u s t n es s   v er s u s   ea ch   o f   in ter - ca r r ier   in ter f er en ce   ( I C I )   an d   in ter - s y m b o in ter f er e n ce   ( I SI)     as  w e ll it is ap p r o p r iate  f o r   lo w   late n c y   s ce n ar io s   [ 1 2 ] .   I n   co m m u n icatio n   s y s te m s ,   c h an n el  co d in g   is   co n s id er ed   v ital  p ar t,  w h er er r o r   co r r ec tio n   co d es   ( E C C )   ar u s i n g   to   d etec an d   co r r ec th er r o r s   w h ic h   is   o c cu r r in g   in   c h an n el  n o i s [ 1 3 ] .   Hen ce ,   in   p r ac tical  ap p licatio n s ,   b it  er r o r   r ate  ( B E R )   w ill  b h ig h   w it h o u u s i n g   f o r w ar d   er r o r   co r r ec tio n   ( FEC)  tech n iq u e s     an d   d o esn ' t   m ee it s   r eq u ir e m e n ts .   So ,   ap p l y i n g   p o w er f u l   FE C   tec h n iq u es   ar co n s id er ed   o n o f   t h k e y   m e th o d   to   im p r o v th B E R   p er f o r m an ce   an d   r ec eiv er   s en s it iv i t y   [ 1 4 ] .   So ,   to   ac h iev th r eliab ilit y   o f   in f o r m a tio n   tr an s m is s i o n   in   d ig ita co m m u n icatio n   s y s te m s   o v er   n o is y   c h an n el s ,   E C C   i s   co n s id er ed   an   ess e n tial  i s s u [ 1 5 ] .   W h er e,   s ev er al  E C C   h av b ee n   s u g g ested   i n   4 s u c h   as  tu r b o ,   L DP C ,   co n v o l u tio n al,   B C an d   R S     co d es  [ 1 6 - 2 0 ]   an d   in   5 s u ch   as  L DP C ,   t u r b o ,   p o lar   an d   co n v o lu t io n al  [ 2 1 ]   an d   B C [ 2 2 ] .   I n   co n tr ast,    r ee d   s o lo m o n   ( R S)  co d es  ar co m m o n l y   u s ed   i n   w ir eles s   an d   o p tical  s y s te m s   o w in g   to   its   s tr o n g   ca p ab ilit y   i n   co r r ec tin g   b o th   o f   r an d o m   a n d   b u r s er r o r s   [ 1 4 ] .   W h er e,   u s in g   R co d es  ( h ar d - d ec is io n   d ec o d in g   ( HD D) )   w h ic h   c h ar ac ter ized   b y   lo w   d ec o d in g   co m p le x it y   in   d o w n l in k   L T E   s y s te m   co n tr ib u ted   b y   i m p r o v i n g   s y s te m   p er f o r m a n ce .   F u r th er m o r e,   R S   co d es c o u ld   d ec r ea s B E R   m o r th an   b o th   tu r b o   an d   co n v o lu tio n a l c o d es [ 2 0 ] .   I n   th is   p ap er ,   R co d es  h a v b ee n   s u g g e s ted   i n   UFM C   s y s t e m   to   ac h iev e   th e   r eliab ilit y   i n   d ata  tr an s m is s io n   b y   d ec r ea s in g   B E R   an d   th u s   i n tr o d u ce d   it  as  co n ten d er   w a v e f o r m   f o r   5 w ir eless   co m m u n ic atio n   s y s te m   o w i n g   to   its   ad v a n ta g es.  T h r es o f   t h p ap er   is   ar r an g ed   as   f o llo win g t h d escr ip tio n   o f   s y s te m   m o d el   o f   p r o p o s ed   R co d es  in   UFMC  s y s te m   ar ex p lain ed   in   s ec tio n   2 .   W h ile,   s ec tio n   3   is   p r esen tin g   th s i m u latio n   r es u lts   a n d   d is cu s s io n .   T h co n clu s io n   h a s   b ee n   last l y   p r esen ted   i n   s ec ti o n   4 .           2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h d escr ip tio n   o f   p r o p o s ed   R co d es  w i th   UFM C   s y s te m   d iag r a m   h a s   b ee n   d is c u s s ed   an d   s h o w n     in   Fig u r 1   w h er ea s ,   T a b le  1   is   d ep icted   th e   s i m u latio n   p ar a m eter s   th at  u s ed   in   th i s   p ap er .   W h er e,   5   MH z   tr an s m is s io n   b an d w id t h 64 - QA m o d u lat io n   s c h e m an d   R ( 7. 1 )   e r r o r   co r r ec t io n   co d ar u s ed   f o r   all     o f   OFDM,   f - OFDM  a n d   UFM C   s y s te m s   in   o r d er   to   c o m p ar i n g   all  o f   th e s s y s te m s   u n d er   th s a m p ar a m eter s .   I n   co n tr ast,  th r e m ai n in g   p ar a m eter s   f o r   each   s y s te m   ar e   p r esen ted   in   th tab le.   UFM C   s y s te m   is   d iv id     th w h o le  b an d   to   s u b - b an d s ,   an d   th ese  s u b - b a n d s   w il b p r o ce s s ed   in d iv id u al l y   an d   ea ch   o f   th e m   h av e     f ix ed   n u m b er   o f   s u b - ca r r ier s   [ 2 3 ] .   I n   c o n tr ast,  th N - p o in in v er s f as f o u r ier   tr an s f o r m   ( I FF T )   co n v er ts     th f r eq u e n c y   d o m ai n   ( Xi)   o f   ea ch   s u b - b an d   to   ti m d o m ain   ( x i)   as f o llo w i n g :     Y l   = I F F T {x i }     Af ter   p er f o r m i n g   I FF T   w h ic h   ar u s ed   to   p r ev en th s u b - b an d   ca r r ier s   f r o m   th i n ter f er en ce .     A ll  o f   th s u b - b an d   o u tp u w i ll  b f ilter ed   b y   b an d   f ilter .   W h ile,   C h eb y s h ev   f ilter   h as   b ee n   u s ed   as  B an d     f ilter   i n   UFM C .   T h p u r p o s o f   u s i n g   f il ter in g   ap p r o ac h   in   o r d er   to   r ed u ce   OOB   e m is s io n   f o r   s u itab l e     d esig n   o f   f ilter .   T h o u tp u d ata  th at  co m e s   f r o m   th c h an n el  w ill  b p er f o r m i n g   o n   2 p o in FF T   in     th r ec eiv er   an d   in s er in ter v al  g u ar d   o f   ze r o s   am o n g   s u c ce s s i v I FF T   s y m b o ls   to   co m b a I SI  o w i n g   to   tr an s m itter   f i lter   d ela y   [ 2 3 ] .   I n   o th er   h a n d ,   R co d es  ar co m m o n l y   u s ed   in   s to r ag an d   d i g ital  co m m u n icatio n   s y s te m s   w h ic h   h a v e   th e   ca p ab ilit y   o f   co r r ec tin g   b u r s er r o r s .   I is   ty p o f   li n ea r   b lo ck   co d es.  W h er e,   ( n - k +1 )   is   th d is tan c e   b et w ee n   an y   co d e w o r d   R S   ( n , k )   co d an d   HDD  alg o r ith m s   h av ca p ab le  o f   co r r ec tin g   [ ( n - k ) /2 ]   er r o r s   [ 2 4 ] .   I n   o th er   w o r d ,   R S c o d is   n o n - b i n ar y   c y clic  co d w i th   s y m b o ls   co n s is t s   o f   m - b it  s eq u e n c es,  w h er [ 2 5 ] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         UF MC   s y s tem  p erfo r ma n ce   i mp r o ve men t u s in g   R S   c o d es fo r   ( Gh a s a n   A li Hu s s a in )   1845   0   <   k   <   n < 2 m   +   2       w h er e,   m   is   an y   p o s it iv e   in te g er   n u m b er   m o r t h a n   2 ,   n   is   r ep r esen ti n g   th e   co d s y m b o ls   o f   en co d ed   b lo ck     an d   k   is   d ata  s y m b o l s   th at  w i ll   b en co d ed .   Hen ce ,   R S ( n , k)   as f o llo w i n g   [ 2 5 ] :     ( n,k )   =   ( 2 m - 1 ,   2 m - 1 - 2 t)     w h er e,   th ca p ab ilit y   o f   co r r ec tin g   s y m b o er r o r s   f o r   th co d r ep r esen ted   b y   t,  an d   2 t=( n - k )   w h ich   i s   ca lled     th n u m b er   o f   p ar it y   s y m b o ls   [ 2 5 ] .   I n   th is   p ap er ,   R ( 7 , 1 )   co d es  h av b ee n   u s ed   in   t h is   p ap er .   T h p u r p o s   o f   u s in g   R co d es  w i th   UF MC  s y s te m   to   en h an ce   th B E R   p er f o r m a n ce   w h ils t,  th UFMC  s y s te m   h av e     th ca p ab ilit y   o f   r ed u cin g   OO B E   lev els.             Fig u r 1 .   P r o p o s ed   R S c o d es  w it h   U FMC   s y s te m   d ia g r a m       T ab le  1 .   Sim u latio n   p ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e     T r a n smissi o n   B a n d w i d t h   ( M H z )   5     N u mb e r   o f   F F T   p o i n t   5 1 2     M o d u l a t i o n     64 - Q A M     Er r o r   C o r r e c t i n g   T e c h n i q u e s     R S   ( 7 , 1 )   C o d e s           N o .   o f   O c c u p i e d   S u b - c a r r i e r   3 0 0   O F D M   C y c l i c   P r e f i x   L e n g t h   36           Ty p e   R R C   W i n d o w e d -   S i n c   f - O F D M   R o l l - o f f   f a c t o r   ( α)   0 . 6     L e n g t h   5 1 3     S u b   b a n d   o f f se t   1 5 6   U F M C   F i l t e r   l e n g t h     43     S i d e   l o b e   a t t e n t i o n   04       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N   T h e   r esu lts   i n   t h is   s ec tio n   w ill b s i m u lated   b y   M A T L A B   s o f t w ar a n d   it w ill  b d iv id ed   in t o   3   p ar ts ,   f ir s p ar is   d is cu s s i n g   th B E R   p er f o r m an ce   o f   u n co d ed - UFMC  ag a in s R co d es  w it h   UFMC  s y s te m   a n d   co m p ar ed   its   p er f o r m an ce   w i th   OFD s y s te m   w h ic h   is   c o n s id e r ed   as  co r w av e f o r m   o f   4 G.   Mo r eo v er ,   co m p ar i n g   t h p er f o r m a n ce   o f   UFM C   s y s te m   w i th   f - OFD w h ic h   is   ca n d id ate  w a v e f o r m   f o r   5 G.   W h ile,     th co m p ar is o n   o f   OOB E   lev els  b et w ee n   UFM C   an d   OFD s y s te m s   h a v b ee n   d is c u s s ed   in   s ec o n d   p ar t.  L ast l y ,   t h P A P R   le v els o f   b o th   OFDM  a n d   UFM C   s y s te m s   h av b ee n   d i s cu s s ed   in   t h ir d   p ar t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  1 8 ,   No .   4 A u g u s t   2020:    1 8 4 3   -   1 8 4 8   1846   Fig u r 2 ,   s h o w s   th p er f o r m an ce   o f   u n co d ed   s y s te m   f o r   ea ch   o f   OFDM,   f - O FDM  an d   UFMC.     T h r esu lts   s h o w ed   t h at,   t h p er f o r m an ce   o f   u n - co d ed   UFMC  a n d   OFDM   s y s te m s   ar s o m eh o w   clo s to   o n an o th er   w h il s t,  u n co d ed   f - O FDM  s y s te m   w a s   b etter   th a n   b o th   o f   u n co d ed   UFMC  a n d   OFDM  s y s te m s .     So ,   u n co d ed   f - OFDM  s y s te m   p er f o r m an ce   o u tp er f o r m an ce   b o th   u n co d ed   o f   OFDM  an d   UFMC  s y s te m s .     I n   co n tr ast,  t h co m p ar i s o n   o f   th s y s te m   p er f o r m a n ce   b et wee n   u n co d ed   UFMC   an d   p r o p o s ed   R co d es  w it h   UFMC  h as   b ee n   d ep icted   in   Fi g u r 3 .     T h r es u lts   s h o w ed   th e r ar s ig n i f ica n i m p r o v e m e n h av b ee n   n o ted   w h e n   u s i n g   p r o p o s ed   R co d e s   w it h   UFM C   s y s te m   a g ai n s u n co d ed - U FMC   s y s te m .   W h e r e,   it  is   clea r   to   s ee   th at  th r ed   c u r v w h ic h   ar r ep r esen tin g   t h p r o p o s ed   s y s te m   w en to   ze r o   at  ar o u n d   8 d B   w h ile  t h b lu cu r v e   o f   u n co d ed   s y s te m   w e n to   ze r o   at  ar o u n d   2 4   d B .   T h u s ,   t h p r o p o s ed   R co d es  w it h   U FM C   s y s te m   ac h ie v ed   ar o u n d   1 0   d B   co d in g   g ai n   at   3 x 1 0 - 2   ag ain s u n co d ed   s y s t e m .   So ,   p r o p o s in g   R co d es  is   co n tr ib u t in g   i n   en h a n ci n g   t h B E R   p er f o r m a n ce   o f   UFMC  s y s te m   a g ai n s t u n co d ed   s y s te m .           Fig u r 2 Th p er f o r m an ce   o f   OFDM,   f - O FDM  an d   UFM C   s y s te m s           Fig u r 3 T h p r o p o s ed   s y s te m s   p er f o r m a n ce       W h er ea s ,   p o w er   s p ec tr al  d en s it y   ( P SD)   o f   OFDM  s y s te m   v er s u s   U FMC   s y s te m   h as  b ee n   s h o w n   i n   Fig u r 4 .   W h er e,   2 0 0   s u b - ca r r ier s   h a v b ee n   s h o w n   i n   OF D s y s te m   w h ile,   th e   w h o le   b an d   in   UFM C   s y s te m   w il b d iv id ed   in to   1 0   s u b - b an d s ,   ea ch   s u b - b an d   co n s is ts   o f   2 0   s u b - ca r r i er s   w h ic h   h a v e   less   s id lo b es  [ 7 ] .     So ,   th UFM C   s y s te m   as  s h o w n   i n   Fi g u r 4 ,   co u ld   s o lv p r o b lem   o f   OF DM   s y s te m s   w h er it  m in i m ize s     th OOB E   lev el s .   W h er e,   it  m in i m izes a r o u n d   4 0 d B   o f   P SD  co m p ar ed   to   OFDM.     T ab le  2   s h o w s   t h co m p ar is o n   o f   P A P R   lev el s   a m o n g   O FDM,   UFM C   an d   p r o p o s ed   R S - UFM C   s y s te m s .   T h tab le  s h o w ed   th a b o th   o f   u n co d ed   OFDM  an d   UFMC  s y s te m s   ar s o m eh o w   clo s to   o n an o th er   w h il s t,  b y   u s i n g   R co d es  in   UFMC  t h v al u es  o f   P A P R   le v els  i n cr ea s ed   to   8 . 8 6 5 3   d B   a g ain s 6 . 9 7 3 5   d B   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         UF MC   s y s tem  p erfo r ma n ce   i mp r o ve men t u s in g   R S   c o d es fo r   ( Gh a s a n   A li Hu s s a in )   1847   OFDM  s y s te m .   So ,   alth o u g h   u s i n g   R co d es  in   UFM C   s y s te m   co n tr ib u ted   i n   en h an ci n g   B E R   p er f o r m a n ce .   Ho w e v er ,   th P A P R   le v els ar e   s till   h ig h   an d   co u ld n ' t b s o lv ed   in   th p r o p o s ed   R S - UFM C   s y s te m .   B ased   in   th p r ev io u s   r esu lt s ,   d esp ite  o f   th p r o p o s ed   s y s te m   co u ld   n o r e d u ce   P A P R   lev els   co m p ar ed   to   OFDM  s y s te m .   Ne v er t h eles s ,   it  ca n   b i n tr o d u ce d   as  n e w   co n ten d er   w a v ef o r m   ca n d id ate  f o r   5 w ir eless   co m m u n icatio n   s y s te m   as  al t er n ativ e   w a v ef o r m   o f   OFDM   s y s te m ,   d u e   to   its   ca p ab ilit y   o f   r ed u ci n g   OOB E   lev els   b ec au s e   o f   u s in g   f il te r i n g   ap p r o ac h   in   co n te n ts   o f   U FMC   s y s te m   f u r th er m o r e,   i i s   en h an ci n g   t h B E R   p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m   o w i n g   to   u s R S c o d es w it h   U FMC   s y s te m .             Fig u r 4 P o w er   s p ec tr al  d en s i t y   o f   OF DM   s y s te m   v er s u s   U FMC   s y s te m       T ab le  2 C o m p ar is o n   o f   P A P R   lev els      O F D M   U n c o d e d - U F M C   RS - U F M C   P A P R   ( d B )   6 . 9 7 3 5   7 . 0 8 3 6   8 . 8 6 5 3       4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   R co d es  h a v b ee n   s u g g e s ted   in   UFM C   s y s te m   to   ac h iev e   th e   r eliab ilit y   o f   i n f o r m atio n   tr an s m is s io n   o v er   n o i s y   c h a n n els.  T h r ee   is s u e s   h av b ee n   d is cu s s ed   n a m el y B E R   p er f o r m an ce ,   O OB E   an d   P A P R   lev e ls   a n d   co m p ar ed   its   r es u lt s   w it h   U FMC   a n d   OFDM  s y s te m s .   T h r es u lts   s h o w ed   t h B E R   p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m   u s i n g   R co d es  is   s i g n if ican tl y   i m p r o v ed   ag ai n s u n co d ed   UFMC  s y s te m .   W h er e,   ,   t h p r o p o s ed   R co d es  w i th   UFM C   s y s te m   ac h i ev ed   ar o u n d   1 0 d B   co d in g   g ai n   at  3 x 1 0 - 2   ag a in s t   u n co d ed   s y s te m .   Mo r eo v er ,   t h UFM C   s y s te m   ca n   s o lv th p r o b lem   o f   OFDM  s y s te m s ,   w h er it  co u ld   m i n i m ize  ar o u n d   4 0 d B   o f   P S co m p ar ed   to   OFDM  s y s te m .   A lt h o u g h ,   UFM C   s y s te m   ca n   s o l v t w o   i s s u es   h o w ev er ,   u s in g   R co d es  in   U FMC   s y s te m   i s   in cr ea s ed   t h v alu es  o f   P A P R   to   8 . 8 6 5 3 d B   ag ain s 6 . 9 7 3 5 d B   f o r   OFDM  s y s te m .   L aste l y ,   t h p r o p o s ed   UFMC  s y s te m   u s in g   R co d es  ca n   b i n tr o d u ce d   as  n e w   co n ten d er   w a v e f o r m   ca n d id ate  f o r   5 wi r eless   co m m u n icatio n   s y s te m   as a lter n at iv w a v e f o r m   o f   O FDM  s y s te m   o w i n g   to   its   ad v an ta g es a g ai n s t O FD s y s te m .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   li k to   th a n k   th e   R e s ea r ch   Ma n a g e m en t   C e n tr ( R M C ) ,   Un iv er s iti  T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia  f o r   t h g e n er o u s   f i n a n cial  s u p p o r t u n d er   th R MC  R esear c h   Fu n   ( E 1 5 5 0 1 ) .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A .   K.  M .   Ba k i,   e a l. ,   No v e M e t h o d o f   F il terin g   f o F BM C/UF M Ba se d   5 Co m m u n ica ti o n   S y st e m s,   2 0 1 9   7 t h   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   S ma rt Co mp u ti n g   &   Co mm u n ica ti o n s   ( ICS CC),   2 0 1 9 .   [2 ]   Y.  Z h a n g ,   e a l. ,   A   No v e P A P R   Re d u c ti o n   A lg o rit h m   Ba se d   o n   S L M   T e c h n iq u e   i n   UFM C   S y st e m s,   2 0 1 8   IEE E/ CIC  In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Co mm u n ica ti o n s in   Ch i n a   ( ICCC W o rk sh o p s),   2 0 1 8 .   [3 ]   A .   Ku m a a n d   M .   G u p ta,   A   re v iew   o n   a c ti v it ies   o f   f i f th   g e n e ra ti o n   m o b il e   c o m m u n ica ti o n   sy ste m ,   Al e x a n d ri a   En g i n e e rin g   J o u rn a l,   v o l.   5 7 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 2 5 - 1 1 3 5 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   R.   N.   M it ra   a n d   D.   P .   A g ra w a l,   5 G   m o b il e   tec h n o lo g y A   su rv e y , "   ICT   Exp re ss ,   v o l.   1 ,   n o . 3 ,   p p . 1 3 2 - 1 3 7 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   K.  Zerh o u n i,   e a l. ,   On   t h e   c y c lo sta ti o n a rit y   o f   Un iv e rs a F il tere d   M u lt i - Ca rrier  UFM C,   AEU -   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c tro n ics   a n d   C o mm u n ica ti o n s ,   v o l.   8 9 ,   p p .   1 7 4 - 1 8 0 ,   2 0 1 8 .   [6 ]   R.   T .   Ka m u rth a n d   S .   R.   c h o p ra ,   " Re v i e w   o UFM T e c h n iq u e   i n   5 G , "   2 0 1 8   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In telli g e n t   Circ u it s a n d   S y ste ms   ( ICICS ) ,   2 0 1 8 .   [7 ]   P .   N .   Ra n i   a n d   Ch .   S .   Ra n i ,   " UFM C:  T h e   5 G   m o d u latio n   tec h n iq u e , "   2 0 1 6   IEE E   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co mp u t a ti o n a I n telli g e n c e   a n d   C o mp u t in g   Res e a rc h   ( ICCIC ),   2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  1 8 ,   No .   4 A u g u s t   2020:    1 8 4 3   -   1 8 4 8   1848   [8 ]   V ,   V a k il ian ,   T h ,   e a l. ,   " Un iv e rsa l - f il tere d   m u lt i - c a rrier  tec h n iq u e   f o w irele s s y ste m b e y o n d   L T E, "   2 0 1 3   IEE E   Glo b e c o m W o rk sh o p s ( GC W k sh p s),  2 0 1 3 .   [ 9 ]   C h .   D .   M .   A m b a t a l i   a n d   J .   J .   S .   M a r c i a n o ,   " P e r f o r m a n c e   e v a l u a t i o n   o f   t h e   U F M C   s c h e m e   u n d e r   v a r i o u s   t r a n s m i s s i o n   i m p a i r m e n t s , "   2 0 1 6   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n ,   N e t w o r k s   a n d   S a t e l l i t e   ( C O M N E T S A T ) ,   2 0 1 6 .   [1 0 ]   F .   S c h a ich   a n d   T h .   W il d ,   " W a v e f o r m   c o n ten d e rs  f o r   5 G - OFDM   v s.  F BM C   v s.  UF M C, "   2 0 1 4   6 t h   I n ter n a ti o n a l   S y mp o si u m o n   Co mm u n ica t io n s,  Co n tro a n d   S i g n a Pr o c e ss in g   ( IS CCS P),   2 0 1 4 .   [1 1 ]   I.   Ba ig ,   e a l. ,   " A   L o w   P A P D HT   P re c o d i n g   Ba se d   UFM S c h e m e   f o 5 G   Co m m u n ica ti o n   S y ste m s,"   2 0 1 9   6 th   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o n t ro l,   De c isio n   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o l o g ies   ( Co DIT),   2 0 1 9 .     [1 2 ]   R.   S .   Ya rra b o t h u   a n d   U .   R.   Ne lak u d it i ,   " Op ti m iza ti o n   o f   o u t - of - b a n d   e m issio n   u sin g   k a ise r - b e ss e f il t e f o UFM C   in   5 G   c e ll u lar co m m u n ica ti o n s,"   Ch in a   Co mm u n ica ti o n s ,   v o i.   1 6 ,   n o .   8 ,   p p .   1 5 - 2 3 ,   2 0 1 9 .   [1 3 ]   Dh .   S h a h ,   e a l. ,   " RS - L DP p r o d u c c o d e   f o h ig h   S NR ap p li c a ti o n s,"   2 0 1 5   2 n d   In ter n a ti o n a C o n f e re n c e   o n   S ig n a l   Pro c e ss in g   a n d   In te g ra ted   Ne tw o rk s ( S PIN) ,   2 0 1 5 .   [1 4 ]   M .   Ch e n ,   e a l. ,   " Im p ro v e d   BER  P e rf o r m a n c e   o f   Re a l - T i m e   DD O - O F DM  S y ste m U sin g   In terle a v e d   Re e d S o l o m o n   Co d e s,"   IEE P h o to n ics   T e c h n o l o g y   L e tt e rs ,   v o l.   2 8 ,   n o .   9 ,   p p .   1 0 1 4     1 0 1 7 ,   2 0 1 6 .   [1 5 ]   D.  Jo ,   e a l. ,   " Bli n d   Re c o n stru c ti o n   o f   BCH  Co d e Ba se d   o n   C o n se c u ti v e   Ro o ts  o f   G e n e ra to P o ly n o m ials,"   IEE Co mm u n ica ti o n s L e tt e rs ,   v o l.   2 2 ,   n o .   5 ,   p p .   8 9 4 - 8 9 7 ,   2 0 1 8 .   [1 6 ]   L .   Ya n g ,   e a l. ,   " P a rti a ll y   In f o rm a ti o n - Co u p led   T u rb o   Co d e f o L T S y ste m s,"   IEE T r a n sa c ti o n s   o n   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   1 0 ,   p p .   4 3 8 1 4 3 9 2 ,   2 0 1 8 .   [1 7 ]   I.   Bh u rtah ,   e a l. ,   " En h a n c in g   th e   e rro r - c o rre c ti n g   p e rf o r m a n c e   o f   L DP c o d e f o LT a n d   W iF i, "   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co m p u ti n g ,   Co m mu n ica t io n   &   Au to ma t io n ,   2 0 1 5 .   [1 8 ]   L .   L .   f u ,   e a l. ,   " Re se a rc h   a n d   i m p l e m e n tatio n   o f   V it e rb d e c o d i n g   in   T D - LT s y ste m , "   2 0 1 7   IE EE   2 n d   Ad v a n c e d   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y ,   El e c tro n ic a n d   A u to m a ti o n   C o n tr o Co n fe re n c e   ( IAE AC),   2 0 1 7 .   [1 9 ]   G h .   A .   Hu ss a in   a n d   L .   A u d a h ,   " Do w n li n k   LT S y ste m   P e rf o rm a n c e   I m p ro v e m e n b y   Us in g   BCH  Co d e o v e r     LT E - M IM O Ch a n n e l , "   In ter n a ti o n a J o u rn a o I n teg ra ted   E n g i n e e rin g ,   v o l.   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   9 5 - 1 0 1 ,   2 0 1 8 .   [2 0 ]   G h .   A .   Hu ss a in   a n d   L .   A u d a h ,   " RS   Co d e f o D o w n li n k   L T S y ste m   o v e L T E - M IM Ch a n n e l, "   T EL KOM NIKA   T e lec o mm u n ica ti o 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 6 ,   n o .   6 ,   p p .   2 5 6 3 - 2 5 6 9 ,   2 0 1 8 .   [2 1 ]   Z.   R.   M .   Ha ji y a t,   e a l. ,   " Ch a n n e Co d i n g   S c h e m e   f o 5 G   M o b il e   Co m m u n ica ti o n   S y ste m   f o S h o rt   L e n g th   M e ss a g e   T ra n s m issio n , "   W ire les s P e rs o n a l   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   1 0 6 ,   n o .   2 ,   p p .   3 7 7 4 0 0 ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   G h .   A .   Hu ss a in   a n d   L .   A u d a h,   " BCH c o d e s f o 5 G   w irel e ss   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s o v e m u lt ip a th   f a d in g   c h a n n e l"   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 7 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 0 - 3 1 6 ,   2 0 2 0 .   [2 3 ]   P .   N.   Ra n i   a n d   Ch .   S .   Ra n i ,   " UFM C:  T h e   5 G   m o d u latio n   tec h n iq u e , "   2 0 1 6   I EE E   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co mp u t a ti o n a I n telli g e n c e   a n d   C o mp u t in g   Res e a rc h   ( ICCIC),   2 0 1 6 .   [2 4 ]   Z.   Ya n ,   e a l. ,   " A   L o w - Co m p lex it y   RS   De c o d e f o T rip le - Err o r - Co rre c ti n g   RS   Co d e s,"   2 0 1 9   IEE C o mp u ter   S o c iety   An n u a l   S y mp o siu o n   VL S I   ( IS VL S I) ,   2 0 1 9 .   [2 5 ]   A .   S .   S a n g h v i,   e a l. ,   " P e rf o rm a n c e   o f   Re e d - S o lo m o n   Co d e i n   A WGN  Ch a n n e l, "   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   El e c tro n ics   a n d   C o mm u n ica ti o n   En g i n e e rin g ,   v o l.   4 ,   n o .   3 ,   p p .   2 5 9 - 2 6 6 ,   2 0 1 1 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       G h a sa n   A.  H u ss a i n   is  c u rre n tl y   a   P h stu d e n i n   U n iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   sin c e   2 0 1 7 .   He   re c e iv e d   Ba c h e lo d e g re e   in   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e ri n g   f ro m   A l f a tah   Un iv e rsit y   T rip o li /L ib y a   in   2 0 0 3 .   Hu ss ian   re c e iv e d   th e   M a ste d e g re e   in   c o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsit y   P u tra  M a lay sia   in   2 0 1 3 .   S in c e   2 0 0 6 ,   h e   h a b e e n   w it h   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   Ku f a ,   Ira q ,   w h e re   h e   is  n o w   a   lec tu re r.   His  re s e a rc h   in tere sts  in c lu d e   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s,  M o b il e   s y ste m s,  LT a n d   Err o C o rre c ti o n   T e c h n iq u e s.  He   h a s     a   n u m b e o f   p u b li c a ti o n i n   d if f e r e n jo u rn a ls i n   h is f ield .         Lu k m a n   A u d a h   re c e iv e d   h is  BS   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   T e c h n o lo g y   M a la y sia ,   Jo h o r,   M a l a y sia ,   in   2 0 0 5 ,   a n d   h is  M S   a n d   P h d e g re e in   c o m m u n ica ti o n   n e tw o rk a n d   so f tw a re   f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   S u rre y ,   Un it e d   K in g d o m ,   in   2 0 0 7   a n d   2 0 1 3 ,   re sp e c ti v e l y .   S in c e   2 0 1 4 ,   h e   h a b e e n   w it h   th e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   T u n   Hu ss e in   On n   M a la y sia ,   Jo h o r,   M a lay sia ,   w h e re   h e   is  n o w   a   S e n i o lec tu re r.     His  m a in   re se a rc h   in tere sts  a r e   w irele ss   a n d   m o b il e   c o m m u n ica ti o n s,   In ter n e t ra f f ic   e n g in e e rin g ,   n e tw o rk   s y ste m   m a n a g e m e n t,   d a ta se c u rit y ,   a n d   sa telli te co m m u n ica ti o n s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.