I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,  No .   4 ,  A u g u s t   201 9 ,   p p .   3 1 0 0 ~ 3 1 0 7   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 9 i 4 . p p 3 1 0 0 - 3107     3100       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   M o dified  i so tropi c  o rthog o na l  t ra n sfo r m   a lg o rith m - u niv ersa l  f iltere d   m ul ti - c a r rier  t ra nsceiv er  f o r 5 G   c o g nitive    r a dio   netw o rk   a pplica tion s       R.   Da y a na 1 ,   R.   K um a r 1   De p a rtme n t  o f   E lec tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,  S RM   In stit u te o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb 1 1 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Mar   2 5 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A p r   3 ,   2 0 1 9       Ra p id   d e v e lo p m e n ts  in   m o d e rn   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   p e rm it   t h e   trad e   o f  sp e c tru m   s c a rc it y .     Hi g h e r  d a ta  ra te  a n d   w id e r  b a n d w id th   e m e rg e   th e   d e v e lo p m e n t  in   g ro w in g   d e m a n d   o f   w irel e ss   c o m m u n ica ti o n   sy ste m .   T h e   in n o v a ti v e   so lu t io n   f o r  th e   sp e c tru m   sc a r c it y   is  c o g n it iv e   ra d io   (CR) .     Co g n it iv e   ra d io   is  t h e   sig n if ica n t   tec h n o lo g y   u se d   to   u ti li z e   t h e   sp e c tru m   e ffe c ti v e l y .   T h e   i m p o rtan t  a sp e c t  o f   CR  is  se n sin g   th e   s p e c tru m   b a n d   a n d   d e tec ts  th e   p re se n c e   o r  a b se n c e   o f   th e   p rim a r y   u se r  in   th e   l ice n se d   b a n d .   M o re o v e r,   a n o t h e r  se rio u s  issu e   in   n e x t  g e n e ra ti o n   (5 G )   w ir e les s   c o m m u n ica ti o n   is  to   d e c id e   t h e   les s  c o m p lex   5 G   w a v e f o r m   c a n d i d a te  f o r  a c h iev in g   h ig h e r  d a ta  ra te,  lo w   lat e n c y   a n d   b e tt e r  sp e c tral  e ff ici e n c y .   Un iv e rsa l  f il tere d   m u lt i - c a rrier  (UFM C)  is  o n e   o f   th e   n o ti c e a b le   w a v e f o r m   c a n d id a tes   f o r  5 G   a n d   it s  a p p li c a ti o n s.  In   th is  a rti c le,  w e   in v e stig a te  th e   sp e c tru m   se n sin g   m e th o d s  in   m u lt i - c a rrier  tran sm issio n   f o r  c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk   a p p li c a ti o n s.  Esp e c ially ,   we   in teg ra te   th e   se n sin g   a l g o rit h m   in to   UFM C  tran sc e iv e r  to   a n a l y z e   th e   sp e c tral  e ff i c ien c y ,   h ig h e r  d a ta   ra tes   a n d   s y ste m   c o m p lex it y .   T h ro u g h   th e   sim u latio n   re su lt s,  w e   p ro v e   th a t  th e   UFM C   b a se d   c o g n it iv e   ra d io   a p p li c a ti o n s  o u tp e rf o rm   th e   e x isti n g   Orth o g o n a l  F re q u e n c y   Div isio n   M u lt ip lex in g   (OFDM )  b a se d   CR ap p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   5 G  m o b ile  co m m u n icatio n   C o g n iti v e  r ad i o   I OT A   Mu lti - ca r r ier   m o d u latio n   UFMC   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9 I n stit u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R .   Da y a n a ,   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g ,   SR M  I n s tit u te  o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,   Kattan k u lath u r ,   C h en n ai,   T a m il Na d u ,   I n d ia.   E m ail:  d a y a n a. r @ k tr . s r m u n i v . ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   An   ex p lo s i v e  g r o w t h   i n   w ir el ess   co m m u n icatio n   f o cu s es  o n   d esig n i n g   th e  ap p r o p r iate  w a v e f o r m .   T h e  p r im ar y   g o al  o f   5 G   is   n o n - o r t h o g o n al   w a v e f o r m   f o r   m ain tai n i n g   s y n ch r o n i s m   i n   a  s y s te m .   T h e  co n ce p t   o f   5 G  attr ac t s   t h e  atte n tio n   o f   i n d u s tr ies,  s tan d ar d izatio n   b o d ies  an d   a   lo t  o f   r esear ch er   co m m u n ities .   T h e  r eq u is ite  f o r   th e  d esig n   o f   5 G  r a d io   ac ce s s   is   to   p r o v id e  h ig h er   co n n ec ti v it y   a n d   h ig h er   s p ec tr a l   e f f icien c y .   I n   r ec en t  y ea r s ,   s e v er al  n u m b er s   o f   w a v ef o r m   c an d id ates  h ad   b ee n   p r o p o s ed   f o r   th e  im p r o v e m e n t   o f   h ig h er   d ata  r ate,   lo w   laten c y ,   h ig h   m o b ilit y   a n d   b etter   s p ec tr u m   r eu s e  [ 1 ] .   UFMC   is   o n e  o f   t h e  s u i tab le  5 G   n o n - o r th o g o n al  w a v e f o r m   ca n d id ates  w h o   co m p r is e  th e   f ea tu r es  o f   f ilter ed   OFD M  an d   f ilter   b an k   m u lti - ca r r ier   ( FB MC).   5 G  w a v ef o r m   ca n d id ates  o f f er   b est  lo ca lizatio n   o f   f r eq u e n c y   an d   ti m e  to   f ix   w it h   d iv er s e   ap p licatio n s   li k e  t h e  m ac h i n e  to   m ac h in e  co m m u n icatio n   ( M2 M) ,   I n ter n et  o f   T h i n g s   ( I o T ) ,   m il l i m eter   w a v e   co m m u n icatio n   [ 2 - 4 ]   an d   co g n iti v e  r ad io   n et w o r k   ap p licati o n s .   T h e  p r esen t   ce ll u lar   co m m u n icat io n   n et w o r k s   w er e  w o r k in g   b ased   o n   OFD M  m u ltic ar r ier   m o d u latio n   tec h n o lo g y   [ 5 - 7 ] .   E v en   th o u g h   it   h elp s   f o r   th e  c u r r en t   d is cu s s io n ,   ap p en d i n g   c y clic  p r e f ix   s q u an d er   s o m e  b an d w i d th .   I t  lead s   to   th e  s y s te m   to   s p ec tr al  in ef f icie n c y .   T o   av o id   s u ch   a  s ce n ar io ,   n ex t - g e n er atio n   m o b ile  co m m u n ica tio n   i m p r o v es   b y   a  r o b u s t  n o n - o r th o g o n al   w a v e f o r m   ca n d id ate  w it h   co g n iti v e  r ad io   ap p licatio n s ,   ie,   UFMC - C R .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Mo d ified   is o tr o p ic  o r th o g o n a l   tr a n s fo r m  a lg o r ith m - u n ivers a l filter ed   mu ltica r r ier  ( R .   Da ya n a )   3101   C o g n iti v e  r a d io   n et w o r k   ( C R N)   is   o n e  o f   t h e  n o v e l  tech n o lo g ies  f o r   th e  i m p r o v e m e n t  o f   s p ec tr u m   ef f icien c y   [ 8 ] .   I n   w h ic h ,   th e  a v ailab le  s p ec tr u m s   ar e  s e n s ed   an d   allo ca ted   to   th e  o th er   u s er s   w it h o u t  ca u s in g   in ter f er e n ce .   Si n ce   i t  h a s   t h e   d y n a m ic  ad ap tatio n   ch ar ac te r is ti cs,  it   is   h e lp f u l   f o r   M2 M  co m m u n icatio n s ,   Io T   ap p licatio n s   an d   also   f o r   s h o r t  b u r s t  co m m u n icatio n s   [ 9 ] .   Sp ec tr u m   s e n s in g   i s   t h e  m o s t  s i g n if ica n t  is s u e   in   C R Ns.  E n er g y   d etec t io n   ( E D) ,   m atc h ed   f ilter i n g ,   w av e f o r m   b a s ed   s e n s i n g   a n d   c y cl o - s tatio n ar y   f ea t u r e   de tectio n   ( C FD)   ar e  t h e  m eth o d s   u s ed   f o r   s e n s i n g   s p ec tr u m   [ 1 0 ] .   Ou t  o f   all  th e s e  C FD  i s   o n e  o f   t h e  s u p er io r   s en s in g   m eth o d o lo g ie s ,   to   s en s e  th e  s i g n al  at  lo w   p o w er .     R est  o f   t h e  p ap er   h as  b ee n   o r g an ized   as  f o llo w s .   Sectio n   2   ex p lain s   t h e  asp ec t  o f   UFMC  5 G   w a v e f o r m   ca n d id ate.   Sect io n   I I I   g iv e s   t h e  o p er atio n   o f   C o g n i tiv e   R ad io   Net w o r k .   Secti o n   I V  d is c u s s es   t h e   f u n ctio n   o f   p r o p o s ed   C R   e n h an ce d   5 G  s y s te m   m o d el.   Sect io n   V  e x p lain s   t h e  s i m u latio n   r esu lt s   an d   Sectio n   VI   co n clu d es t h e  w o r k .       2.   UNIV E RSA L   F I L T E R E D  M UL TI - CARR I E R  5 G   WA VE F O RM   CAND I DAT E   5 G  w ir eless   s y s te m s   an d   ce ll u lar   n et w o r k s   ar e  t h e  f u t u r e  s co p es  o f   te leco m m u n icat io n   s ta n d ar d s   a w a y   f r o m   th e  e x is t in g   3 G,   4 G  L o n g   T er m   E v o lu tio n   ( L T E )   p r in cip les.M u lticar r ier   s y s t e m   s u p p o r ts   h ig h er   d ata  r ate  th a n   t h e  co n v e n tio n al  m o d u latio n   m et h o d s .   Di v er s e  w av e f o r m   ca n d id ates   p r o p o s ed   f o r   th e  5 G  p latf o r m   [ 1 1 ] .   T h o u g h   v ar iet y   o f   s u g g e s tio n s   to w ar d s   t h e  n ex t  g en er atio n   n et w o r k s   a m o n g   t h e m ,   o n e  o f   t h e   ad m ir ed   w a v e f o r m   ca n d id ates   is   U FMC .   I t  i s   t h e  r estr u ct u r ed   ad ap tatio n   o f   OF D M  s y s te m   w i th   th e  f ea t u r e s   o f   FB MC  [ 1 2 - 1 4 ] .   T h e  UFMC  s y s te m   e x ec u tes  s u b - b a n d   f ilter i n g   s u b - ca r r ier   m o d u lati o n .   H  ( Z )   u n i v er s al   f ilter   d o es  Su b - b an d   f ilter i n g .   I t  also   ca r r ies  o u t  s er ial   to   p ar allel  co n v er s io n   o f   in p u t  s eq u en ce   x ( k ) .   T h e  f u ll   b an d   is   d iv i d ed   in to   'm ’   n u m b er   o f   S u b - b an d s   an d   t h e n   g iv e n   i n to   d o w n   s a m p ler .   Do w n   s a m p lin g   i s   to   r ed u c e   th e  s y s te m   co m p le x it y   b ec au s e  it  s u p p o r ts   Fa s ter - T h a n - N y q u is t  ( FT N)   f i lter in g .   I t  al s o   u s ed   f o r   s h o r t  b u s t   co m m u n icatio n .   I t d ec r ea s es l aten c y   to o .     C o n v en t io n al  UFM C   s y s te m   is   i m p le m e n ted   u s i n g   FI R   f ilter .   I n   w h ich   p r io r   k n o w le d g e  o f   th e   in f o r m atio n   r eq u ir ed   f o r   th e  r ec eiv er .   I t  m a y   r ad iate  th e  s i g n al  i n   th e  o u t  o f   b an d   ( OOB ) .   B ec au s e  o f   th a t   in ter - ca r r ier   i n ter f er en ce   ( I C I )   an d   i n ter - s y m b o l  i n ter f er en ce   ( I SI)   is   i n tr o d u ce d   i n to   t h e  m ess a g e.   T o   co n q u er   s u c h   p r o b lem   I s o tr o p ic  Or th o g o n al  T r an s f o r m   A l g o r ith m   ( I OT A )   p r o to ty p e  f ilter   is   u s e d   [ 1 5 ] .   I t  ac h iev es   ti m e   an d   f r eq u e n c y   lo ca lizati o n   at  th e   tr an s m itter   s tag e   it s elf .   P ass   b an d   ad j u s t m e n t  in   f ilter   r ed u ce s   OOB   r ad i atio n ,   I C I ,   an d   I SI.           Fig u r e  1 .   P r o p o s ed   I O T A - UF MC T r an s ce iv er   b lo ck   d iag r a m       Fig u r e. 1   d escr ib es   t h e  p r o p o s ed   UFMC   b lo ck   d iag r a m   b y   u s in g   I OT A  p r o to ty p e  f il ter .   T h e  d as h ed - d o t  lin es  r ep r esen t  th e  p r o p o s ed   w o r k   o f   th e  s y s te m .   I OT A  f ilter   ac h ie v es  m ax i m u m   p er m is s ib le  p ass   b an d   p u ls e  s h ap in g   [ 1 6 ] .   T r an s m itte d   s ig n a l o f   UFM C   s y s te m   e x p r ess ed   as,       ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 201 9 :   3 1 0 0   -   3 1 0 7   3102   In   ( 1 ) ,   ‘ m’   r ep r esen t  a   s u b - ca r r ier   in d ex ,   ‘ n ’   r ep r ese n t  t i m e   i n d ex   s i g n a l,  ‘ M ’   is   t h e  n u m b er   o f     s u b - ca r r ier   an d   ‘ N ’   is   t h e  ti m e  in s ta n ce   p ar am eter   o f   UFM C   s ig n al.   n m j - r ep r esen t  th e  co m p o n en t  o f   2 T   ti m e  s h i f ted   p h ase - o f f s et  f ac to r   o f   I OT A   f ilter .   T F - a n d   T   is   t h e  s u b - ca r r ier   f r eq u en c y   a n d   ti m e  s p ac in g   o f   d ata  s y m b o ls .   A t  th e  r ec ei v er ,   f r eq u en c y   d o m ai n   p r o ce s s i n g   a n d   eq u aliza tio n   is   p er f o r m ed   b y   FDE.   T h e  o u tp u t o f   FDE  i s   t h e  est i m ated   s y m b o ls .       3.   CO G NI T I VE   RA DIO  NE T WO RK S   Fo r   th e  ac h ie v e m e n t  o f   m o s t  p o p u lar   an d   d if f er en t   asp ec ts   o f   n e x t - g e n er atio n   w ir eles s   co m m u n icatio n   s y s te m s ,   co g n itiv e   r ad io   is   t h e  cr it ical  tec h n o lo g y   to   u ti lize  t h e  a v ailab le   w ir ele s s   n et w o r k s .   C R N   is   th e  n o v e l  tec h n o lo g y   to   i m p r o v e  t h e  s p ec tr al  e f f icie n c y   an   e n o r m o u s l y .   T h e  p r i m ar y   tar g et   o f   C R   i s   to   d is co v er   th e  u n o cc u p ied   s p ec tr u m   a n d   ad ap tiv el y   as s i g n   i t  to   th e  co g n iti v e  u s er s   [ 1 7 ] .   Hen ce ,   th e  co m p let e   s p ec tr u m   i s   ef f ec t iv el y   u tili ze d .   T h is   k i n d   o f   u t ilizatio n   lea d s   th e  s y s te m   t o w ar d s   th e  g r e en   co m m u n icat io n .   I t  av o id s   t h e  w a s tag e   o f   s p ec tr u m .   T h i s   tec h n o lo g y   p r o te cts  t h e  n ex t   g e n er atio n   w ir el ess   s y s te m s   f r o m     s p ec tr al  w ar m i n g .     Sp ec tr al  w ar m i n g   i s   t h e  n e w  ter m   p r o p o s ed   f r o m   t h e  n a m e  o f   g lo b al  w ar m i n g .   Glo b al  w ar m i n g   d ef in ed   as  t h e  o b s er v ed   te m p er atu r e  ch a n g e s   d u e  to   th e  cl i m ate  c h an g es  a n d   th e  i n cr ea s ed   lev el  o f   C O2 .   I n   th e  s a m e  w a y ,   s p ec tr al  w ar m i n g   i s   d ee m ed   as  th e  i n cr ea s in g   s p ec tr al  in te n s i t y   at  t h e  m o s t  p o p u lated   ar ea   in   an o t h er   w a y   p o o r   s p ec tr a l  in te n s i t y   at  r u r al  ar ea .   I t  m a y   lead   th e  g eo - lo ca tio n   t o w ar d s   t h e  s p ec tr al   w ar m i n g .   C R N  is   o n e  o f   th e  b est  s o lu tio n s   f o r   estab lis h in g   g r ee n   co m m u n ica tio n   i n   w ir eless   s y s te m s .   T h e  p r in cip al  f u n ct io n   o f   C R   is   s e n s i n g   t h e  s p ec tr u m   w h o le  a n d   allo ca ti n g   i t  to   t h e  s ec o n d ar y   u s er ' s   on - d e m an d   b asi s .   Sen s i n g   i s   t h e  cr u cial  p ar a m e ter   in   C R [ 1 8 ] .   T h e  m o s t  d esire d   s p ec tr u m   s e n s i n g   m eth o d   is   c y clo - s tatio n ar y   f ea tu r e  d etec t io n   ( C FD) .   C R   s p ec tr u m   s e n s i n g   r eq u ir es  th e  in v e n tiv e   m et h o d   to   p r o g r ess   th e  m ea s u r ed   s i g n a l  f r o m   t h e   p h y s ical  la y er   an d   to   p r o ce s s   t h e  r ec eiv ed   s ig n al  w h ile   tr an s m i s s io n   to   an   ap p licatio n   la y e r .   T h e  co n v en tio n al   w a y   o f   s e n s in g   is   e n er g y   b ased   s en s in g .   I n   t h is   m et h o d ,   n o   n ee d s   f o r   p r io r   in f o r m at io n   f o r   p r o ce s s in g  r ec eiv ed   an d   tr an s m itted   s ig n al  [ 1 9 ] .   T o   im p le m en t  C F D,   t h e  s y s te m   r eq u ir es  p ar tial  p r i o r   k n o w led g e  ab o u t  th e  T r an s - r ec ei v ed   s ig n al.   I n   th e  co n v en t io n al  m et h o d ,   th e  s ig n al  o f   i n ter est  ( So I )   is   d i f f icu l t  to   s eg r e g ate   f r o m   t h e  n o is e  s i g n al  at  lo w   s ig n a l  to   n o is e  r atio   ( SNR ) .   B u t,  in   C FD,  So I   ca n   b e  s ep ar a b le  f r o m   t h e  n o i s e   s ig n al  at  p o o r   SNR   lev el.   B e ca u s e  o f   s a v i n g   s i g n al  p o w er   C FD  is   o n e  o f   th e  ad v i s ab le  s p ec tr u m   s e n s i n g   m et h o d s   [ 2 0 ]. T h e  s u b ca r r ier   s ig n al s   ar e  p r o ce s s ed   b y   th e  s p ec tr al  co r r elatio n .   T h e  p o w er   s p ec tr al   co m p o n e n t s   ar e  th e  f ea tu r e s   o f   r ec eiv ed   co m p o n e n ts ,   i.e . ,   it  m a y   b e  s a m p li n g   p er io d   o r   f r eq u en c y ,   r ate ,   p r ea m b le,   a  p r ef i x   o f   th e  s i g n a l,  en co d in g   i n f o r m atio n ,   etc.   T h e  r ec eiv ed   s ig n al  s   ( t)   is   p r o ce s s ed   b y   t h e  au to co r r elatio n .   Fro m   au to co r r el atio n   r es u lt,  t h e  s p ec tr al  co r r elatio n   f u n ctio n   is   ab s o r b ed .   I t is g iv e n   b y ,       ( 2 )     ( 3 )     w h er e   ‘ α ’   r ep r esen ts   t h e  c y c lic  f r eq u en c y   co m p o n e n t  o f   a  r ec eiv ed   s ig n al.   T h i s   tec h n o lo g y   p er m its   t h e  s h ar i n g   o f   t h e  licen s ed   b an d   w ith   o th er   u n lice n s ed   u s er s   w it h o u t  ca u s i n g   i n ter f er e n ce s .   T h e  n ex t   s ec tio n   d escr ib es  th e  C R   en h a n ce d   5 G  w a v e f o r m   s y s te m   m o d el  to w ar d s   g r ee n   co m m u n icatio n   t o   i m p r o v e  s p ec tr al   ef f icien c y   b y   r ed u ci n g   th e  s p ec tr al  w ar m in g .       4.   SYST E M   M O DE L - CR  E N H ANCED 5 G   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   m o d el  C R   en h a n ce d   5 G  w a v ef o r m   ca n d id ates  UFMC  is   i m p le m e n te d   w ith   t h e  s o cial  asp ec ts .   Var io u s   ap p licatio n s   o f   t h is   s y s te m   lis ted   as  s ec u r e  c y b er   co m m u n ica tio n ,   p u b lic  s a f et y   co m m u n icatio n -   e m er g e n c y   c o m m u n icatio n ,   b io m ed ical  ap p licatio n s ,   m ac h i n e - to - m ac h i n e  co m m u n icatio n   an d   clo u d   co m p u ti n g   I OT   [ 2 1 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Mo d ified   is o tr o p ic  o r th o g o n a l   tr a n s fo r m  a lg o r ith m - u n ivers a l filter ed   mu ltica r r ier  ( R .   Da ya n a )   3103   Fig u r e  2   Sh o w s   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   m o d el  o f   C R   en h a n c ed   I OT A - UFM C   tr an s ce i v er .     I n   th e  C R   s y s te m ,   t w o   d i f f er en t   u s er s   in v o lv ed   i n   th e   p r o ce s s   n a m el y   licen s ed   a n d   u n lice n s ed   u s er .   T h e  p er f o r m an ce   an al y s is   o f   C R   is   e v alu a ted   b y   t w o   f ac to r s .   1.   T h e  p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n   ( P D)   r ep r esen ts   t h e  p r esen ce   o f   licen s ed   u s er s   at  t h e  licen s ed   b an d .   2.   T h e  p r o b a b ilit y   o f   f al s e  alar m   ( P F)  in d icate s   t h e  p r ese n ce   o f   lice n s ed   u s er s   w h en   lice n s ed   u s er s   ar e  n o t   av ai lab le  at  th e  l icen s ed   b an d .           Fig u r e  2. P r o p o s ed   s y s te m   m o d el -   C R   en h an ce d   I OT A - UF MC tr an s ce iv er   b lo ck   d iag r a m       C R   s y s te m   p er f o r m an ce   i s   r i g h t  i f   t h e  p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n   is   as  h i g h   a s   p o s s ib le  w h ile  t h e   p r o b a b ilit y   o f   f alse  alar m   i s   as  lo w   a s   p o s s ib le.   T h e  p r o p o s ed   s y s te m s   ca n   i m p r o v e  t h e  i n - b a n d   f u ll  d u p le x   co m m u n icatio n ,   s u i tab le  w a v e f o r m   d esi g n   f o r   5 G  an d   th e  s p ec tr u m   e x te n s io n .   L et  ‘ ts ’ is   t h e  av ai lab le  s en s in g   ti m e,   ‘ M ’   is   th e  to tal  n u m b er   o f   s am p le s   an d   ’ λ   ’ i s   th e   d etec tio n   th r es h o ld   u s ed   i n   th e  d ec i s io n   d ev ice  f o r   d ec id in g   h y p o t h esi s   H0   o r   H1 .   Fo r   th e  th r es h o ld   λ ,   th e  p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n   is   g iv e n   b y .       ( 4 )     Fo r   th e  d etec tio n   th r e s h o ld ,   th e  p r o b a b ilit y   o f   f a ls e  alar m   i s   g iv e n   b y       ( 5 )     Selectio n   o f   d etec tio n   th r e s h o ld   is   o n e  o f   th e  m o s t  s ig n i f ican t  is s u es  i n   s p ec tr u m   s e n s in g .   I f   th e   s elec ted   λ   is   lo w   v al u e,   th e n   th e  s y s te m   u n d er g o es  in to   s p ec tr u m   h an d o f f   o f te n .   I f   it  is   h i g h ,   t h en   it  lead s   to   p o o r   s p ec tr u m   u t ilizatio n .   W ith   th is   s ce n ar io ,   it  is   m u s t  to   s elec t  th e  th r e s h o ld   in   o p ti m u m .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   d es ig n   w o r k ed   w it h   th e  o p tim al  d ec i s io n   t h r es h o ld   Var s h n e y - C h air   f u s io n   r u le   [ 2 2 ],       ( 6 )     W h er e,   ‘ I k ’ is   t h e  b in ar y   d ec is io n   f r o m   t h e  k th   s lo t.  I f   λ ≥ 0 ,   th en   th e   lice n s ed   u s er   ap p ea r s ;  o th er w i s e,   th er e   ex is t s   a  s p ec tr u m   h o le.     4 . 1 .     T ra deo f f :   s ens ing   t i m e - t hro ug hp ut   Sen s in g   ti m e  is   th e  ter m   to   m ea s u r e  th e  p er io d   o f   s en s in g   o f   s ec o n d ar y   u s er s   to   ac ce s s   th e  s p ec tr u m   h o le.   I t  co n s i s ts   o f   t h r ee   s ce n ar io s ,   i)   No   p r im ar y   u s er   av ai lab le,   th e  s p ec tr u m   h o le  is   d et ec ted   w it h o u t  f al s e   alar m   ii).   Sp ec tr u m   h o les   ar e  d etec ted   w h en   th e   p r i m ar y   u s er s   ar e  av ai lab le  iii).   No   p r im ar y   u s er   p r esen t,   n o   s p ec tr u m   h o le  i s   d etec ted .   T h e  ac h iev ab le  th r o u g h p u t  i s   in ter p r eted   w it h   t h e  p r o b ab il ities   o f   t h ese  t h r ee   sc en ar io s . ‘ ’  r ep r esen ts   t h e  r at e  o f   ac h ie v ab le  th r o u g h p u t  f o r   th e  s ec o n d ar y   u s er   w it h   r es p ec t  to   P D,   P F,   an d   th e  p r o b ab ilit y   o f   m is s   d et ec tio n   P MD .       ( 7 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 201 9 :   3 1 0 0   -   3 1 0 7   3104   W e  ca n   d ef in e,       ( 8 )         ( 9 )     ( 1 0 )     4 . 2 .     Sp ec t ra l ef f iciency   a na ly s is   T h e  UFMC  s y s te m   b a n d w i d th   is  mea sure d  b y   f f K B c ) 1 ( w h e r e  f is   t h e  f r eq u en c y   d e v iatio n ,   c f   is   r ep r esen ted   b y ca r r i er   s p ac in g   o f   ad j ac en t  ca r r ier s ,   K - n u m b er   o f   s u b ca r r ier s .  Sp ec tr al  ef f icien c y   f o r   UFMC  s y s te m   i s   ca lc u lated   b y   s c T f M B R K M   W h er e,   R   is   th e  in f o r m a tio n   r a te  o f   M   n u m b er   o f   b it s   p er   s y m b o l.   T h e  s p ec tr al  ef f icie n c y   o f   ex i s tin g   OFDM  s y s te m   is   m ea s u r e d   b y   s cp s c T f T f M ,   in   w h ic h   cp f is   th e  c y clic  p r ef i x   b an d . W h en   co m p ar ed   w it h   t h e  ex i s ti n g   O FDM   s y s te m ,   o u r   p r o p o s ed   UFMC s y s te m   i s     s cp T f   ti m e s   b etter   in   s p ec tr al  ef f icie n c y .       5.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S   I n   th i s   s ec t io n ,   t h e  p r o p o s e d   s y s te m   m o d el  C R   en h a n c ed   UFMC  tr an s ce i v e r   p er f o r m an ce   i s   an al y ze d   b y   Mo n te - C ar lo   s i m u latio n s .   T h e  t y p ical  s i m u latio n   p ar a m eter s   ar e  lis ted   i n   T ab l e  1.       T ab le  1 .   Sim u latio n   p ar a m eter s   P a r a me t e r s   N u mb e r   o f   D F T   ( N )   5 1 2   P r o t o t y p e   F i l t e r   I O TA   F i l t e r   l e n g t h   31   N o r mal i z e d   C u t - o f f   f r e q u e n c y   0 . 2 5   S i d e - l o b e   a t t e n u a t i o n   4 0   d B   P a ss b a n d   r i p p l e   0 . 3 0   d B   M o d u l a t i o n   s c h e me   Q A M / O Q A M     S u b - c a r r i e r s p e r   u se r   13   S y st e m b a n d w i d t h   2 0 M H z   C y c l i c   P r e f i x   L e n g t h   30   S a mp l i n g   f r e q u e n c y   2 0 M H z                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   P r i mary   u se r s   4   S e c o n d a r y   u se r s   3   S t a t i st i c a l   c h a n n e l   p a r a me t e r   A W G N ,   G e n e r a l i z e d   Ex t r e me   v a l u e   d i st r i b u t i o n       Fig u r e  3   d ep icts   th e  B E R   Vs   SNR   p er f o r m a n ce   co m p ar is o n   o f   E x i s ti n g   O FDM,   UFM C ,   FB M C   s y s te m   ac h ie v es  B E R   o f   1 0 - 3   at  th e  SN R   o f   2 4 d B ,   1 9 . 7 d B ,   1 2 . 5 d B   r esp ec tiv ely .     W h er ea s ,   p r o p o s ed   OFDM - I OT A ,   I OT A - UFM C   ac h iev e s   th e  B E R   o f     1 0 - 3   at  1 5   d B   an d   1 3 d B   SNR   its el f .   Hen ce   t h e  p r o p o s ed   I O T A - UFMC s y s te m   s av e s   SN R   o f   1 1 d B   an d   6 . 7 d B   th an   ex is tin g   OFDM  an d   UFM C   s y s te m   r es p ec tiv el y .   P r o p o s ed   I O T A - U FMC   s y s te m   i s   e n h a n ce d   w it h   C R   ap p licatio n .   T h e  cr itical  p ar a m e ter   o f   C R   i s   s p ec tr u m   s en s i n g .   C y clo - s ta ti o n ar y   f ea t u r e  d etec tio n   s p ec tr u m   s en s i n g   m et h o d   is   m o r e  ex ce lle n t  th a n   o th er   s en s in g   tec h n iq u e s .   C R   ap p li ca tio n   is   test ed   b y   R ec eiv er   o p er atin g   c h ar ac ter is tic s   ( R OC ) .   C R   e n h a n ce d   I OT A - UFM C   tr a n s ce i v er   R O C   ch ar ac ter i s tics   s i m u lated   an d   p lo tted   in   Fi g u r e  4 .   I t  i n f er s   th at,   at  1 5   d B   SNR ,   if   th e  c h an n el  s ta te  in f o r m atio n   is   n o t  k n o w n   to   th e  r ec ei v er   th en   t h e  p r o b ab ilit y   o f   f a ls e  alar m   s i g n i f ica n tl y   in cr ea s es   w it h   t h e  p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n .   C h an n el  s t ate  in f o r m at io n   m o d er atel y   s u p p o r ts   t h e  C R   ap p licatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Mo d ified   is o tr o p ic  o r th o g o n a l   tr a n s fo r m  a lg o r ith m - u n ivers a l filter ed   mu ltica r r ier  ( R .   Da ya n a )   3105       Fig u r e  3 .   B E R   Vs SNR   p er f o r m an ce   o f     v ar io u s   5 G  w a v e f o r m   ca n d id ates       Fig u r e  4 .   R OC   w it h   U n - Kn o wn   ch a n n e l c o - e f f icien t  w it h   S NR =1 5 d B       Fig u r e  5   d ep icts   th e   an al y s is   o f   R O C   w i th   t h e  k n o w n   c h a n n el  s tate  i n f o r m atio n   ( A W GN )   at  1 5   d B   SNR .   Fo r   th e   1 0 %  o f   p r o b ab ilit y   o f   f al s e  alar m ,   6 2 %  8 0 %    p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n   is   ac h ie v ed   u s i n g   C R   en h a n ce d   FB MC   s y s te m   a n d     I OT A - UFM C   s y s te m s   r e s p ec tiv el y .   I f   th e  c h a n n e l c h ar ac ter i s tics   ar e  v er y   p o o r ,   th en   t h e  d etec tio n   p r o b ab ilit y   o f   FB MC  s y s te m   is   lo w   co m p ar ed   to   th e  p r o p o s ed   I O T A - UF MC  s y s te m s.   I t  is   p r o v ed   b y   th e  Fi g u r e  6   e x is t in g   an d   p r o p o s ed   s y s te m s   ar e  test ed   u n d er   th e  g e n er al ized   ex tr e m e  v al u e   ( GE V)   d is tr ib u tio n   c h an n el  at   1 5   d B   SNR .   Ou r   p r o p o s ed   I OT A - U FMC   s y s te m   ac h iev e s   6 9 %  o f   p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n   w i th   1 0 %  o f   p r o b ab ilit y   o f   f alse   alar m .   B u t,   FB MC  s y s te m   ac h ie v e s   o n l y   4 2 %  o f   d etec tio n   p r o b a b ilit y . Hen ce ,   o u r   p r o p o s ed   I OT A - UF MC  s y s te m   p er f o r m s   b etter   t h an   e x i s ti n g   FB MC  an d   OF DM   s y s te m   u n d er   p o o r   ch an n el  s ta tes .           Fig u r e  5 .   R OC   w it h   K n o w n   ( A W GN)   ch a n n el    co - ef f icie n t M =3 an d   SN R =1 5 d B       Fig u r e  6 .   R OC   w it h   GE V  d is tr ib u tio n   at    SNR =1 5   d B       Fig u r e  7   d escr ib es  t h e  R O C   o f   C R   e n h an ce d   I OT A - U FMC   s y s te m .   E x i s ti n g   an d   p r o p o s ed   s y s te m s   ar e  s i m u lated   u s i n g   th e  p ilo t  s ig n al  to   i m p r o v e  th e  C R   ca p ab ilit y .     T h e  p r o p o s ed   s y s te m   ac h ie v es  9 0 %  o f   d etec tio n   p r o b ab ilit y   at  1 0 %  o f   f alse  alar m   w it h   k n o w n   c h an n el   co - e f f icie n t  M= 3   at  1 5 d B   SNR   w i th   th e  p ilo t   s ig n al.   Fi g u r e  8   s h o w s   t h e  th r o u g h p u t  a n al y s i s   o f   C R   s ec o n d ar y   u s er   w h e n   M= 3 .     T h e  o p ti m u m   s e n s i n g   t i m e   o f   C R   s y s te m   is   6 m s .   C o n c er n in g   6 m s ,   0 . 9 3   n o r m alize d   th r o u g h p u t s   ar e  ac h iev ed   u s in g   th e  p r o p o s ed     I OT A - UFM C   s y s te m ,   0 . 9 2   n o r m al ized   th r o u g h p u ts   ar e  ac h iev ed   u s i n g   FB MC  s y s te m ,   0 . 8 6   f o r   UFMC,   0 . 8 1   f o r   I O T A - OFDM  a n d   0 . 7 9   f o r   co n v en tio n a l  OFDM  s y s te m s .   Hen ce ,   t h e  p r o p o s ed   I OT A - U FMC   s y s te m   ac h iev e s   1 4 %,  7 %  an d   1 %  im p r o v e m e n t s   in   t h r o u g h p u t  co m p ar ed   to   OFDM,   UFM C   an d   FB MC  s y s te m s   r esp ec tiv el y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 201 9 :   3 1 0 0   -   3 1 0 7   3106       Fig u r e  7 .   R OC   o f   C R   e n h an ce d   5 G  w a v e f o r m   w it h   M= 3 ,   SNR =1 5   d B ,   P ilo t sig n a l       Fig u r e  8 .   No r m alize d   t h r o u g h p u t f o r   s ec o n d ar y   u s er   w h e n   ( A W GN)   c h an n el  co - e f f icien t M =3       R OC   a n al y s is   o f   C R   s y s te m   i s   tab u lated   i n   T ab le  2  A cc o r d in g   to   Fed er al  C o m m u n icatio n   C o m m is s io n   ( F C C ) ,   an   ac ce p tab le  p r o b ab ilit y   o f   f al s e  alar m   is   1 0 %,  an d   th e  o p ti m u m   p r o b ab ilit y   o f   d etec tio n   is   9 0 %.  T h e  p r o p o s ed   I OT A - UFM C   s y s te m   ac h i ev es  9 1 %  p r o b ab ilit y   o f   d ete ctio n   at  1 5 d B   SNR   w it h   k n o w n   p ilo t  s i g n al.     T h is   is   h ig h er   t h an   al l  o th er   s y s t e m s .   He n ce ,   o u r   p r o p o s ed   s y s te m   c lo s el y   m ee t s     th e  s ta n d ar d .       T ab le  2 .   C o m p ar is o n   o f   P r o b a b ilit y   o f   d etec tio n   f o r   v ar io u s   5 G  w a v ef o r m s   w it h   r e s p ec t to   s ta n d ar d   p r o b a b ilit y   o f   f alse   alar m   1 0 %     P r o b a b i l i t y   o f   d e t e c t i o n     P r o b a b i l i t y   o f   f a l se   a l a r m  ( 0 . 1 )   C h a n n e l   S t a t u s   I O TA -   U F M C   F B M C   I O TA -   O F D M   U F M C   Un - k n o w n   0 . 5   0 . 3 8   0 . 2   0 . 1 3   A W G N   0 . 8   0 . 6 2   0 . 4 4   0 . 2 7   G EV   0 . 6 9   0 . 4 2   0 . 3 5   0 . 2 2   P i l o t   si g n a l   0 . 9 0   0 . 7 7   0 . 1 9   0 . 5 7       6.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  b ee n   d eliv er ed   a  co m p lete  p er f o r m a n ce   an al y s i s   o f   p r o p o s ed   C R   en h an ce d   I O T A - UFMC   tr an s ce i v er .   T h r o u g h   th e  Mo n te  C ar lo   s i m u lat io n s ,   w e  ac h ie v ed   9 5 %  o f   t h r o u g h p u t   w it h   m i n i m u m   s en s in g   p er io d   o f   6 m s   a ls o   it   is   p r o v ed   t h at  t h e  U FMC   b ased   co g n iti v e  r ad io   ap p licatio n s   o u tp er f o r m   th e   ex is t in g   Or t h o g o n al  Fre q u e n c y   Di v i s io n   M u lt ip lex i n g   ( OF DM )   b ased   C R   ap p licatio n s .   T h er ef o r e,   C o g n it iv e   r ad io   is   o n e  o f   t h e  s ig n i f ica n t  tech n o lo g ies   u s ed   to   u tili ze   th e  s p ec tr u m   e f f ec ti v el y .   He n ce ,   o u r   p r o p o s ed   C R   en h a n c ed   I OT A - U FMC   s y s te m   s u p p o r ts   s p ec tr al  ef f icie n c y   a n d   h i g h er   d ata  r ate  f o r   th e  g r o w i n g   w ir ele s s   en v ir o n m e n t.    T h er ef o r e,   I OT A - UFM C   i s   o n e  o f   t h e  n o v el  5 G  w a v e f o r m   ca n d id ates  f o r   s u p p o r tin g   M2 M   co m m u n icatio n s ,   co g n iti v e  r ad io   ap p licatio n s ,   I OT   an d   m ill i m eter   w a v e  co m m u n icatio n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   P e n g   G u a n ,   Da n   W u ,   T in g ji a n   T ian ,   Jia n w e i  Zh o u   e t  a l. ,   “ 5G   F ield   T rials:   OFDM - Ba se d   W a v e f o r m s  a n d   M ix e d   Nu m e ro lo g ies , ” IEE E  J o u rn a l   o n   S e lec ted   Are a s in   Co mm u n ica ti o n s ,  Vo l.   3 5 ,   Iss u e :  6 ,   P a g e s: 1 2 3 4 - 1 2 4 3 ,   2 0 1 7 .     [2 ]     S h e n d i  W a n g ,   Jo h n   S .   T h o m p so n   e t  a l . ,   “ Clo se d - F o rm   E x p re ss i o n s  f o r  ICI/IS I  in   F il tere d   OFDM   S y ste m s   f o r   A s y n c h ro n o u s 5 G   Up li n k , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   Co mm u n ica t io n s,  Vo l.   6 5 ,   No . 1 1 ,   No v e m b e r  2 0 1 7 .   [3 ]       L e i  Zh a n g ,   Ay e sh a   Ijaz   e t   a l . ,   “ MU - UFM C  S y st e m   P e rf o r m a n c e   A n a l y sis   a n d   Op ti m a l  F il ter  L e n g th   a n d   Zero   P a d d i n g   L e n g th   De sig n , ”   IEE E  C o mm u n ic a ti o n   L e tt e rs ,   M a y   2 0 1 6 .   [4 ]     S .   A b d e lw a h a b ,   B.   Ha m d a o u i,   M .   G u iza n i,   a n d   T .   Zn a ti ,   “ Ne tw o rk   f u n c ti o n   v irt u a li z a ti o n   in   5 G , ”   IEE E   Co mm u n ica ti o n s M a g a zin e ,   v o l.   5 4 ,   n o .   4 ,   p p .   8 4 – 9 1 ,   A p ril   2 0 1 6 .   [5 ]     L .   Ch iara v ig li o ,   N.  Blefa ri - M e la z z i,   e t  a l . ,   “ Brin g in g   5 G   in to   ru r a l  a n d   lo w - in c o m e   a re a s:  Is  it   fe a sib le? ”   IEE E   Co mm u n ica ti o n s S ta n d a rd s M a g a zin e ,   v o l .   1 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 – 5 7 ,   S e p .   2 0 1 7 .   [6 ]   T a o   Yu n   z h e n g   e t  a l. ,   " A   S u rv e y :  S e v e ra l  T e c h n o lo g ies   o f   No n - Orth o g o n a l  T ra n s m issio n   f o r  5 G ,"   Ba sic   T h e o ries   a n d   Ke y   T e c h n o lo g ies   in   Ne x t  G e n e ra ti o n   Ne tw o rk s,  Ch in a   Co m m u n ica ti o n s,  Oc to b e r2 0 1 5 .   [7 ]     M it h u n   M u k h e rjee   e t  a l . ,   “ R e d u c e d   Ou t - of - Ba n d   Ra d iatio n - Ba se d   F il ter  Op ti m i z a ti o n   f o r  UFM C  S y ste m s   in   5 G , ”  IEE E  a c c e ss ,   2 0 1 5 .   [8 ]   X in   L iu ,   Do n g y u e   H e ,   M in   Jia ,   “ 5G - b a se d   w id e b a n d   c o g n it iv e   ra d io   sy ste m   d e si g n   w it h   c o o p e r a ti v e   sp e c tru m   se n sin g ,” Ph y sic a l  Co mm u n ica ti o n ,   V o l . 2 5 ,   p p .   5 3 9 – 5 4 5 ,  2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Mo d ified   is o tr o p ic  o r th o g o n a l   tr a n s fo r m  a lg o r ith m - u n ivers a l filter ed   mu ltica r r ier  ( R .   Da ya n a )   3107   [9 ]     Zain a b   Zaid i ,   V a sili s  F r id e rik o s,   Zarra rYo u sa f ,   “ W il l  S DN   b e   p a rt  o f   5 G? , ”   IEE E  Co mm u n ica ti o n s  S u rv e y s  &   T u to ri a ls ,  2 0 1 8 .   [1 0 ]     Z.   Zh o u ,   D.  G u o ,   a n d   M .   L .   Ho n ig ,   ‘‘L ice n se d   a n d   u n li c e n se d   sp e c tru m   a ll o c a ti o n   i n   h e tero g e n e o u s  n e tw o rk s,’’  IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   Co mm u n ic a ti o n ,   v o l .   6 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 1 5 – 1 8 2 7 ,   A p r.   2 0 1 7 .   [1 1 ]     T .   S .   S y e d   a n d   G .   A .   S a f d a r,   ‘‘Hi sto ry - a s siste d   e n e rg y - e ffi c ien t  sp e c tru m   se n sin g   f o r  in f ra stru c tu re - b a se d   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk s,’’  IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   Ve h icu l a r   T e c h n o l o g y ,   v o l.   6 6 ,   n o .   3 ,   p p .   2 4 6 2 – 2 4 7 3 ,   M a r.   2 0 1 7 .   [1 2 ]     K.  Ya n g ,   S .   M a rti n ,   C.   X i n g ,   J.  W u ,   a n d   R.   F a n ,   “ E n e rg y - e ffi c ien t  p o w e r  c o n tro l  f o r  d e v ice - to - d e v ice   c o m m u n ica ti o n s,”   IEE E  J o u rn a l  o n   S e lec ted   Are a s i n   Co mm u n ica t io n s ,   v o l.   3 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 2 0 8 – 3 2 2 0 ,   De c   2 0 1 6 .   [1 3 ]     F e n g   Hu ,   Bin g   Ch e n ,   Ku n   Z h u ,   “ F u ll   S p e c tru m   S h a rin g   in   Co g n it iv e   Ra d io   Ne tw o rk s  T o w a rd   5 G :  A   S u rv e y , ”   IEE E  A c c e s s 2 0 1 8 .     [1 4 ]   Ja u m e Rib a ,   Jo se p   F o n t - S e g u ra ,   Ja v ier  V il lar  a n d   G re g o ri  V á z q u e z ,   “ F re q u e n c y - Do m a in   GL R  De tec ti o n   o f   a   S e c o n d - Or d e r  Cy c lo sta ti o n a ry   S i g n a l  Ov e r  F a d in g   Ch a n n e ls,”  IE EE   T ra n sa c ti o n s  o n   S ig n a l   Pro c e ss in g ,   V o l .   6 2 ,   No .   8 ,   A p r. 2 0 1 4 .   [1 5 ]     Ju n g - Ho o n   No h   a n d   S e o n g - Ju n   O h ,   “ Co g n it iv e   Ra d io   Ch a n n e l  w it h   Co o p e ra ti v e   M u lt i - A n ten n a   S e c o n d a ry   S y st e m s,”   IEE E  J o u rn a l  o n   se lec ted   a re a s i n   c o mm u n ica ti o n s ,   V o l .   3 2 ,   No .   3 ,   M a r.   2 0 1 4 .   [1 6 ]     S h a h i d M e h m o o d ,   Da sa lu k u n te a n d   V ik to r   Öw a ll ,   “ Ha rd w a re   A r c h it e c tu re   o f   IOT A   P u lse   S h a p in g   F il ters   f o r   M u lt ica rrier  S y ste m s , ”  IEE E  T ra n s a c ti o n s  o n   C irc u it s  a n d   S y ste ms - I ,   V o l. 6 0 ,   N o . 3 ,   p p . 7 3 3 - 7 4 2 ,    M a rc h 2 0 1 3 .   [1 7 ]   Ji  W a n g a ,   In g - Ra y   e t  a l . ,   “ T ru st - b a se d   m e c h a n is m   d e sig n   f o r  c o o p e ra ti v e   sp e c tru m   se n sin g   in   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk s ,”   Co m p u ter Co m m u n ica ti o n s,  Vo l. 1 1 6   p p .   9 0 – 1 0 0 ,   2 0 1 8 .   [1 8 ]     Eri c   Re b e iz,  P a u lo   Urriz a   a n d   Da n ij e laCa b ric,  “ Op ti m izin g   W id e b a n d   Cy c lo sta ti o n a ry   S p e c tru m   S e n sin g   Un d e r   Re c e iv e r  I m p a ir m e n ts,”  IEE E  T r a n sa c ti o n s  o n   sig n a l   p ro c e ss in g ,   V o l . 6 1 ,   N o . 1 5 ,   A u g u st 1 ,   2 0 1 3 .   [1 9 ]    V a k il ian , V ,   W il d ,   e t  a l. ,   " Un iv e rsa l  F il te re d   M u lt i - Ca rrier  T e c h n i q u e   f o r  W irele ss   S y ste m s  Be y o n d   L T E , "   9 th   I n ter n a ti o n a l  W o rk sh o p   o n   Br o a d b a n d   W ire les s A c c e ss   a t  IEE E  Glo b e c o m’ 1 3 ,   De c .   2 0 1 3 .   [2 0 ]   A .   S a h in ,   I.   G u v e n c ¸ &   H.  A rsl a n ,   “ A   su rv e y   o n   m u lt ica rrier  c o m m u n ica ti o n s:  P ro t o ty p e   fi lt e rs,  latti c e   stru c tu re s ,   a n d   im p lem e n tatio n   a sp e c ts,”  IEE E  Co mm u n .   S u rv e y s T u to ri a ls ,   v o l.   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 1 2 – 1 3 3 8 ,   A u g .   2 0 1 4 .     [2 1 ]   P .   Ba n e ll i,   S .   Bu z z i,   G .   Co lav o lp e ,   A .   M o d e n in i,   F .   Ru se k ,   a n d   A .   Ug o li n i,   “ M o d u latio n   f o rm a ts  a n d   w a v e f o r m s   f o r  5 G  n e t w o rk s:  W h o   w il l  b e   th e   h e ir  o f   OFDM ? :  A n   o v e r v ie w   o f   a lt e rn a ti v e   m o d u latio n   sc h e m e s  f o r  i m p ro v e d   sp e c tral  e ffi c ien c y , ”   IEE E  S i g n a l  Pro c e ss .   M a g . ,   v o l.   3 1 ,   n o .   6 ,   p p .   8 0 – 9 3 ,   No v .   2 0 1 4 .   [2 2 ]   W u n d e r  G .   e t  a l. ,   “ 5 G NO W :  No n - Orth o g o n a l,   A s y n c h ro n o u s W a v e f o r m s  f o r  F u tu re   M o b il e     A p p li c a ti o n s ,” IEE E  Co mm u n ica ti o n s M a g a zin e ,   p p . 9 7 - 1 0 5 , F e b ru a ry   2 0 1 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        R.  Da y a n a   is  c u rre n tl y   a n   a ss i sta n t  p ro f e ss o r  a s  we ll   a s   p u rsu in g   P h . D. d e g re e   in   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   in   t h e   De p a rt m e n t  o f   El e c tro n ics a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   S RM   Un iv e rsit y ,   In d ia.  S h e   re c e iv e d h e r  M .   T e c h .   (Co m m u n ica ti o n   S y ste m )  f ro m   S RM   Un iv e rsit y ,   2 0 1 1 a n d   BE  f ro m   M a d u ra i  Ka m a ra j  Un iv e rsit y ,   2 0 0 4   i n   th e   f ield   o f   El e c tro n ics a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g .   He r  m a in   re s e a rc h   in tere stsa r e   in   w i re les s  c o m m u n ica ti o n   s y ste m   d e sig n   w it h   m a in   e m p h a sis  o n m u lt ip le - in p u t - m u lt ip le - o u t p u t  (M I M O)  sy ste m ,   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk s,Un iv e rsa l  F il tere d   M u lt i - c a rrier   (UFM C),   G re e n   C o m m u n ica ti o n   a n d   5 G   M o b il e   C o m m u n ica ti o n s .           R.  K u m a r   re c e iv e d   h is  P h D  d e g re e   f ro m   S RM   Un iv e rsit y ,   In d ia(2 0 0 9 ),   M a ste r  o f   sc ien c e   f ro m   BIT S   P il a n i  (1 9 9 3 )  a n d   b a c h e lo r’ sd e g re e   in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g   f ro m   Bh a ra th id a sa n   Un iv e rsit y ,   1 9 8 9 .   He   is  w o rk in g   a s  a   p ro fe ss o r  in   th e De p a rtm e n t  o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   S RM Un iv e rsity ,   Ch e n n a i,   In d ia .   His  a re a s  o f   in tere st  in c l u d e   sp re a d   sp e c tru m tec h n iq u e s,  w irele ss   c o m m u n ica ti o n ,   c o g n it iv e   ra d io ,   w irele ss   se n so r  n e tw o rk s   M IM O – OFDM   sy ste m s   a n d   u n d e r  w a t e r  f ib e r  o p ti c   c o m m u n ica ti o n .   He   h a s  su p e rv ise d   a   n u m b e r  o f   u n d e rg ra d u a te,  p o st g ra d u a te  a s  w e ll   a s  P h D   stu d e n ts  in   th e a re a   o f   w irele ss   o m m u n ica ti o n .   His  re se a rc h   w o rk   led   h im   to   p u b li sh m o re   th a n   1 0 0   p a p e rs  in   jo u rn a ls  a n d   i n   c o n f e re n c e s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.