I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l . 10 ,   N o . 2 A p r i l   2 020 ,   pp .   2069 ~ 2076   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 2 . pp2069 - 2076     2069       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   In t e g r a t e d   a p p r o a c h   f o r   e f f i c i e n t   p o w e r   c o n su m p t i o n   a n d   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   i n   M IM O - OFD M A       A r c h an a   B . 1 T .   P .   S u r e k h a 2   1 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i n e e r i ng ,   G S S S   I ns t i t u t e   o f   E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy   f o r   W o m e n,   M y s o r e ,   I ndi a   2 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i n e e r i ng ,   V i dy a v a r dha ka   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   M y s o r e ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   N ov   2,   2018   R e v i s e O c t   18,   2 019   A c c e pt e N o v   3,   2019       T he   g r o w i ng   i nt e r e s t   t o w a r d s   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o a dv a nc e m e nt   w i t h   s m a r t   de v i c e s   ha s   pr o v i de t he   d e s i r e t h r o ug hput   o f   w i r e l e s s   c om m uni c a t i o m e c ha n i s m s .   B u t ,   a t t a i n i ng   hi g h - s pe e d a t a   pa c ke t s   a m e ni t i e s   i s   t he   bi g g e s t   i s s ue   i n   di f f e r e n t   m ul t i m e d i a   a pp l i c a t i o ns .   R e c e nt l y ,   O F D M   h a s   c o m e   up   w i t t he   u s e f ul   f e a t ur e s   f o r   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ho w e v e r   i t   f a c e s   i nt e r f e r e nc e   i s s ue s   a t   c a r r i e r   l e v e l   ( i nt e r c a r r i e r   i nt e r f e r e nc e s ) .   T o   r e s o l v e   t h e s e   i nt e r f e r e nc e   i s s ue s   i O F D M ,   v a r i o us   ex i s t i ng   m e c ha ni s m s   w e r e   ut i l i z e c y c l i c   pr e f i x ,   bu t   i t   l e a ds   t o   r e d u nda nc y   i n   t r a ns m i t t e d   da t a .   A l s o ,   t he   t r a n s m i s s i o o f   t h i s   r e d und a nt   da t a   c a n   t a k e   s o m e   m o r e   po w e r   a n b a ndw i dt h.   A l l   t he s e   l i m i t a t i o ns   f a c t o r s   c a n   be   r e m o v e f r o m   a   pa r a l l e l   c a nc e l l a t i o m e c ha n i s m .   T h e   i nt e g r a t i o o f   pa r a l l e l   c a nc e l l a t i o a nd  C o nv o l ut i o V i t e r bi   e nc o di ng   a nd  de c o di ng   i M I M O - O F D M A   w i l l   b e   a n   e f f e c t i v e   s o l ut i o t o   ha v e   hi g d a t a   r a t e   w hi c a l s o   a s s o c i a t i o ns   w i t t he   be n e f i t s   o f   bo t t he   a r c hi t e c t ur e s   o f   M I M O   a nd  O F D M A   m o dul a t i o a p pr o a c he s .   T h i s   pa pe r   d e a l s   w i t t h i s   i nt e g r a t e d   m e c ha ni s m   f o r   e f f i c i e nt   r e s o ur c e   a l l o c a t i o a nd   po w e r   c o ns um pt i o n.   F o r   pe r f o r m a nc e   a na l y s i s ,   M I M O - O F D M A   s y s t e m   i s   a na l y z e w i t t h r e e   di f f e r e n t   a p pr o a c he s   l i ke M I M O - O F D M   s y s t e m   w i t ho ut   p a r a l l e l   c a nc e l l a t i o ( M I M O - O F D M A - W P C ) ,   M I M O - O F D M A   S y s t e m   w i t h   pa r a l l e l   c a nc e l l a t i o ( M I M O - O F D M A - P C )   a nd  pr o po s e I M O - O F D M A   s y s t e m   w i t pa r a l l e l   c a nc e l l a t i o a nd  C o nv o l ut i o V i t e r b i   e nc o di ng / de c o di ng   ( p M I M O - O F D M A - P C   & C V e d)   f o r   4x4   t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r .   T hr o ug pe r f o r m a nc e   a n a l y s i s ,   i t   i s   f o und  t ha t   t h e   p r o po s e s y s t e m   a c hi e v e d   be t t e r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o ( ba n dw i d t h )   w i t hi g da t a   r a t e   by   m i ni m i z e B E R   r a t e   a nd  a c hi e v e l e a s t   po w e r   c o ns um pt i o w i t h   l e a s t   B E R .   Ke y w or d s :   B i t   e rr o r   ra t e   (B E R )   Co n v o l ut i o n   e n c o de r   P a ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   P ow e r   c o n s up t i o n   R e s o ur c e   a l l o c a t i o n   S i g n a l   t o   n o i s e   ra t i o   (S N R )   V i t e r b i   de c o di n g     C opy r i gh t   ©   2020 I n s t i t ut e   of   A d v anc e d   E ng i ne e r i ng   a nd  Sc i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A r c h a na   B . ,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n Co m m u ni c a t i o E n g i n e e ri n g ,     G S S S   In s t i t ut e   o f   E n gi n e e r i n g   a nd   T e c hn o l o g y   fo r   W o m e n,     M y s o r e ,   I n d i a .   E m a i l :   a r c h a na b . r e s e a r c h@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   gr o w t h   i n   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   w i t h   s m a rt   de v i c e s   ha s   e nha n c e d   t h e   n e c e s s a r y   t hr o ugh p ut   of   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   m e c ha n i s m s   [1].   B ut ,   a t t a i n i ng  hi g h - s pe e da t a   pa c ke t s   a m e ni t i e s   i s   t h e   b i gge s t   i s s ue s   v a r i o us   m u l t i m e di a   c o m m u n i c a t i o n s   a p pl i c a t i o n s   [2] .   A m o n d i f fe r e nt   e xi s t i n w i r e l e s s   t e c hn i q ue s ,   M IM O - O F D M A   i s   c o n s i de r e a e f fe c t i ve   s c h e m e   t o   a c hi e v e   t h i s   hi g da t a   r a t e   [3 ,   4] .   T o ge t h e t h e s e   a pp r o a c h e s   c a n   o ff e r   be t t e r   pe r f o r m a n c e   a n h i g h   d a t a   ra t e   i n   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   m e c h a ni s m s   [5] .   In   a   r e c e n t   t r e n d ,   a   huge   num b e r   o f   h i g h   d a t a   r a t e de v i c e s   w e r e   f a c i n t h e   p r o b l e m   of   i n t e r s y m bo l   i n t e r f e r e n c e   (IS I)   [6] T o   pe r f o r m   t h e   c o m put a t i o n   o f   t he   de s i r e c h a nn e l   a t   t h e   r e c e i ve r   e n d ,   c h a nn e l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :    2069   -   2076   2070   e s t i m a t i o n   a pp r o a c h e s   c a n   b e   us e d   w h i c h   i m p r o v e s   t h e   de vi c e   c a pa c i t y   of   O F D M   s y s t e m   [7].   T h e   c h a nn e l   e s t i m a t i o m e c ha ni s m s   m a i n l y   foc us   o n   t h e   c o n c e pt ua l i t y   of   t h e   f a vo r a b l e   m ul t i p l e   pa t h   c h a nn e l s   [8] ,   b ut   t h e   e xi s t i n t e c hni que s   h a v e   i n t r o duc e O F D M   c on c e pt s   w i t h   t h e   r e a l - t i m e   i m p l e m e nt a t i o o f   t h e   m ul t i pl e   pa t h s   c h a nn e l s   ha v i n a   w i de   b a n dw i dt h   t h a t   b r i ngs   i O F D M A   a r c h i t e c t u r e   [ 9 ,   10] .   T h e s e   m ul t i p l e   pa t h   c o m m u n i c a t i o n   c h a nn e l s   a c qu i r e   s o m e   pr o pa ga t i o n   de l a y s .   U s i n g   c o n v e n t i o n a l   a pp r o a c h e s ,   m o s t   of   t h e   e l e m e n t s   o f   i m pul s e   r e s po n s e   a r e   of   z e r o   ha v e   s o m e   n o i s e   f l oo r   w i t h   l e a s t   n um b e r   o de l a y e pa t h   e l e m e n t s ,   a n i t   i de a l i z e s   t ha t   t h e   m u l t i pl e   pa t h   c h a nn e l s   e x h i b i t   t h e   s pa r s e   a r c hi t e c t u r e   [11 - 16 ] .   T h us ,   n o   s uc h   m e c ha n i s m s   e xi s t   f o r   c o m put a t i o n   o f   s pa r s e   da t a .   H e n c e ,   t h e   t r a di t i o na l   c o m put a t i o na l   t e c hn i q ue s   do  n o t   us e   t h i s   c o m m uni c a t i o n   c ha nn e l   h a v i n a   s pa r s e   s i g n a l .   H ow e v e r ,   w i t h   a v a i l a b l e   M IM O - O F D M A   t r a n s c e i v e r   s y s t e m ,   i t   i s   t h e   b i gge s t   c o n c e rn   t o   a c hi e v e   m i n i m i z e d   B E R   fo r   t h e   r e c e i ve   da t a   s i g na l   ge n e ra t e b y   t h e   de v i c e .   T h i s   m a nus c r i pt   gi v e s   a i nt e g r a t e a pp r o a c f o r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o a nd  po w e r   c o n s um pt i o n   i n   a   M IM O - O F D M A   s y s t e m   h a v i n 4x4  t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r   by   c o n s i de ri n B E R   a nd  S N w i t h   b e t t e s i g na l   qua l i t y .   T h e   c a t e go r i z a t i o o f   t h i s   pa pe r   i s   pe r f o r m e a s   B a c kgr o u n o f   M IM O - OFDMA   s y s t e m   w i t e xi s t i ng  t e c hni que s ,   P r o b l e m   de s c r i p t i o n S y s t e m   m o de l   a nd  i m pl e m e nt a t i o n   (S e c t i o n   2 ) P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   (S e c t i o n   3)   a nd  Co n c l us i o (S e c t i o 4 ).   -   T h e   b a c kgr o u n d   T h i s   s e c t i o n   de a l s   w i t t h e   r e v i e w   of   e xi s t i n t e c hn i que s   t ha t   c o n s i de r s   M IM O - OFDMA.   T h e   pr e v i o us   w o r o f   A r c ha n a   a n S u r e ka   [1 7 di s c us s e a   re s e a r c h   s u r v e y   s t a t i ng  t h e   c urr e n t   s t a t e   o f   t h e   a rt   i n   r e s e a r c h   do m a i s ub j e c t e t o   M IM O - O F D M A   s y s t e m   fo r   e ff i c i e n t   c o m m u n i c a t i o n .   T o   m i t i g a t e   t h e   i n t e r - ce l l   i n t e r f e r e n c e   P e r e z   e t   a l .   [18 ]   h a v e   p r e s e n t e a   s e l f - o r g a n i z i n g   a l go ri t hm   w hi c e nha n c e s   s y s t e m - l e ve l   pe r f o r m a n c e .   T h e   [18 ]   l i m i t s   w i t i nt e r c e l l   c o m m u ni c a t i o n .   S i m i l a rl y ,   A l s o h a i l y   e t   a l .   [19 a n a l y z e t h e   us e r   a c c e s s   fo r   m u l t i - r a di o   w h i c h   a l s o   l a gs   w i t h   i n t e r c e l l   c o m m u n i c a t i o n.   T h e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i n   s m a rt   de v i c e s   i s   c o n s i de r e d   by   H ua n e t   a l .   [20 a n d   i n t r o duc e a   p r o t o c o l   b a s e a l go r i t hm   by   us i n N a s h   e qui l i b ri um   w h i c h   b ri n gs   b e t t e ga i n   a n s u m   ra t e .     A   c o m put a t i o n a l l y   e f f i c i e n t   o pt i m a l   a l go r i t h m   i s   p r e s e n t e i n   X i a o   e t   a l .   [21 w h i c h   i m p r o v e s   t h e   qu a l i t y   of  s e r v i c e   (Q o S t hr o ug h   e f f i c i e n t   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n ,   a nd  i t   i s   n o t   c o m pa r e d   w i t h   a n y   e xi s t i n g   t e c hni que .   T h e   O F D M   s y s t e m s   a r e   l a c ki n w i t h   t h e   h i g h   pe a t o   a v e ra ge   ra t i o   (P A P R ),   a n t hi s   i s s ue   i s   a dd r e s s e i n     A i t - S a a di   e t   a l .   [2 2 ].   T h e   c o n s i de r a b l e   r e a s o n   b e h i nd  h i g P A P R   i s   due   t o   n o n - l i n e a r   d i s t o rt i o n s   ge n e r a t e d   b y   pow e r   a m pl i f i e r s .   A m o n g   v a r i o us   e xi s t i ng  t e c hn i q ue s ,   pa rt i a l   t ra n s m i t   s e que n c e   i s   a   s i g ni f i c a n t   t e c hni que   w h i c h   h e l ps   i n   m i ni m i z i n t h e   P A P R .   H ow e ve r ,   a c hi e v i n g   a   c o n s i de ra b l e   l e ve l   of   P A P R   r e duc t i o n   is   t h e   b i gge s t   c o n c e r n   a s   i t   l e a ds   t o   hi g h e r   c o m put a t i o n a l   c om pl e xi t y .   T h us ,   [ 22 i nt r o duc e a n   a l go r i t hm   of    s e l f - a da pt i v e   m ul t i   po pul a t i o n   di f f e r e n t i a l   e v o l ut i o n   w h i c h   b ri n gs   a   l o w - c os t   s y s t e m   fo r   P A P o pt i m i z a t i o n.   T h e   e ff i c i e n t   s c h e dul i n m e c ha n i s m   f o r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i n   M IM O   i s   f o un i n   C a o   e t   a l .   [23 w h e r e   t h e   t w o - s t e m e t h o i s   us e t o   b r i ng  t h e   b a l a n c e   t o   c o m put a t i o na l   c o m p l e xi t y   a nd  r e s o ur c e   a l l o c a t i o n.   T h e   p r e v i o us   w o r o f   A r c ha n a   a n d   S u r e ka   [ 2 4 p r e s e nt e a   c o m pr e s s i v e   s e n s i n b a s e c ha nn e l   e s t i m a t o f o r   M IM O - O F D M A .   W i t h   t h e   n u m e r i c a l   o ut c o m e   of   [24 s ug ge s t s   t h a t   t h e   s y s t e m   w a s   a   l ow - c o s t   s y s t e m   t ha v e   b e t t e r   M IM O - O F D M A   s y s t e m .   T h e   w o r t o w a r ds   pe r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   M IM O - O F D M A   s y s t e m   i e n e r gy   e ff i c i e n c y   pe r s pe c t i ve   i s   fo un i n   S i n g a l   a n K e di a   [ 2 5 w h e r e   di f f e r e n t   m e c ha ni s m s   f o r   a n t e nn a   s e l e c t i o n   w e r e   c o n s i de r e d,   i . e . ,   pe r - s ub c a rr i e r   a n b ul s e l e c t i o n ,   e t c .   w i t h   ha r dw a r e   a r c h i t e c t ur e .   O n   a n a l y z i n b o t h   t h e   m e c h a ni s m s ,   i t   h a s   b e e n   f o un t h a t   b ul s e l e c t i o n   o f   a n t e nn a   ha s   c o m e   up  w i t h   e n e r gy   e ff i c i e n t   t ha n   t h e   pe r - s ub c a rr i e r   s e l e c t i o n   o f   a n t e nn a   m e c ha ni s m .   F r o m   t h e   a b ov e   s ur v e y s ,   i t   w a s   ob s e r v e d   t h a t   v e r y   r a r e   w o r ks   w e r e   i n c o r po r a t e w i t h   t h e   m i ni m i z a t i o n   o f   B E R ,   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n ,   a nd  po w e r   c o n s um pt i o n .     -   T h e   P r o b l e m   S t a t e m e nt   T h e   s i g n i f i c a n t   f e a t u r e s   of   OFDM  m a de   i t   a s   a n   e f f i c i e n t   m o dul a t i o n   s c h e m e .   H ow e ve r ,   i t   e xhi b i t s   s o m e   i n t e r f e r e n c e   a t   c a rr i e r s ,   i . e . ,   i nt e r - c a rr i e r   i nt e r f e r e nc e .   T O   ov e r c o m e   t h e s e   i nt e r f e r e n c e s   s o m e   o f   t h e   e xi s t i n g   t e c h ni que s   ut i l i z e d   c y c l i c   pr e f i b ut   i t   l e a ds   t o   r e du n da n c y   i s s ue   i n   t r a n s m i t t e d a t a .   F urt h e r   t r a n s m i s s i o n   o f   t h i s   r e du nda nt   da t a   c a n   u t i l i z e   m o r e   pow e r   a n b a n dw i dt h   du ri n t r a n s m i s s i o n .   T h i s   r e du nda n c y   i da t a   c a n   b e   e l i m i na t e by   us i ng   p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   t e c hn i que .   T h e   r e s e a r c h   p ra c t i c e s   i n   r e c e n t   y e a r s   h a v e   s ugge s t e t h a t   m a n y   r e a l - t i m e   m u l t i - p a t c h a nn e l s   w i t h   a   b r o a b a n dw i dt h   m a y   l e a t o   s pa r s e   i n   a r c hi t e c t u r e .   D u ri n t hi s ,   t h e   c o m m u n i c a t i o n   c ha nn e l   o f   m ul t i pa t h   c o l l e c t s   s o m e   pr o pa ga t i o de l a y s .   T h e   c o n ve n t i o n a l   a pp r o a c h e s   pr o v i de   i m pul s e   r e s po n s e   e l e m e n t s   o f   z e r o   un de r   t h e   n o i s y   c o n di t i o n   w i t h   f e w   de l a y e pa t h   e l e m e n t s   w h i c h   i n di c a t e   s pa r s e   a r c h i t e c t u r e   o f   m ul t i p a t c ha nn e l .   H e n c e   n o   c o n v e n t i o n a l   m e c h a ni s m   pe r f o r m s   t h e   e s t i m a t i o of   s pa r s e   da t a   w h e r e   t h e s e   m e c h a n i s m s   i g n o r e   t h e   s pa r s e   s i g na l   t o   m i ni m i z e   t h e   B E R   of   r e c e i v e da t a .   T hus ,   t h e r e   i s   a   n e e of   a   s y s t e m   t o   be   de v e l o pe d   w h i c h   c a c o n s i de r   t h e   a b ov e   pi t f a l l s   a n c o m e   up  w i t h   e n e r gy   e ff i c i e n t   a n b e t t e r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   i n   M IM O   O F D M A .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       Int e gr a t e d   ap pr oac h   f or   e f f i c i e n t   p ow e r   c ons um pt i on  and   r e s our c e   al l oc at i on  i n     ( A r c ha na  B . )   2071   2.   S Y S TE M   M O D EL  A N D   I M P LE M EN TA TI O N   In   o r de r   t o   ov e r c o m e   t h e   a b ove - di s c us s e d   pr o b l e m s ,   t h e   M IM O - O F D M A   s y s t e m   i s   a n a l y z e w i t t hr e e   di f fe r e n t   a pp r o a c h e s   l i ke M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C) ,   M IM O - OFDMA   S y s t e m   w i t h   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   ( M IM O - OFDMA - P C)  a nd  p r o p o s e d   M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t h   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   a n Co n v o l ut i o V i t e r b i   e n c o di n g / de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d)   fo r   4x4  t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r .   I n   t h e   p r o po s e s y s t e m ,   M IM O - O F D M A   c o n c e pt   i s   c o n s i de r e t o   m i n i m i z e   B E R   r a t i o   u n de r   hi g h   n o i s e   c o n di t i o n .   T h e   M IM O   w o r ks   o n   t h e   b a s i s   of   o pt i m a l   b i n a r y   s e a r c t r e e   (O B S T s c h e m e .   T h e   t ra n s m i t t e r   s i de   o O F D M A   us e s   IF F T   o pe r a t i o n   w h i l e   t h e   r e c e i v e r   s i de   us e s   F F T   o pe r a t i o n .   H ow e v e r ,   t o   o ve r c o m e   In t e r - C a rri e r   I n t e r f e r e n c e   i s s ue s   f e w   t r a n s m i t t e r s   da t a   i s   p r o c e s s e d   by   us i n IF F T   o pe r a t i o n   i n   a   M IM O   s y s t e m .   In   t h e   pr o po s e s y s t e m ,   i n s t e a o t h e   pa r a l l e l   o pe r a t i o n   o f   IF F T   a n F F T ,   a l l   t h e   t ra n s m i t t e da t a   a r e   p r o c e s s e t hr o ug h   F F T   o pe ra t i o n   a t   t ra n s m i t t e r   s i de   w h i l e   IF F T   o pe r a t i o n   a t   t h e   r e c e i v e r   s i de .   T h e   i n t e r - c h a n g i n o f   b o t h   F F T   a n IF F T   a t   t ra n s m i t t e r   a n r e c e i v e r   t h e   z e r o   v a l ue   of   B E c a n   b e   a c hi e v e a t   dB   i n   t ra di t i o n a l   M IM O - O F D M A   s y s t e m   w h i l e   i n   p r o po s e M IM O - O F D M A   s y s t e m   z e r o   B E R   c a n   b e   a c h i e v e a t   - 5dB .   In   t hi s   pa pe r   a l s o ,   a   m e t h o of   F o r w a r e rr o r   c o rr e c t i o n   (F E C)  a nd  de t e c t i o n   a p p r o a c h e s   l i ke   Co n v o l ut i o na l   e n c o di n a n d   V i t e r b i   de c o di n u t i l i z e b e fo r e   t h e   m o dul a t i o o t r a n s m i t t e da t a   a n a f t e r   de m o dul a t i o n   o f   t h e   r e c e i ve da t a   r e s pe c t i v e l y .   T h e   F E m e c h a ni s m   a l s o   pr o v i de s   a n   a ddi t i o n a l   pr o t e c t i o n   l a y e r   fo r   da t a   i n   t e rm s   o de t e c t i o n   a n c o r r e c t i o n   o f   e rr o r s   i n   r e c e i v e da t a   by   t h e   1dB   i m p r o v e m e n t .   F urt h e t o   a ugm e n t   O F D M   s y s t e m s ,   s o m e   n o t a t i o n s   o n   O B S T - O F D M A   w e r e   a n a l y z e w i t h   t h e   4x4   O B S T - O F D M   c o de w o r m a t r i w h i c h   o ff e r s   di v e r s i t y   o r de r   2   h a v i n a   c o di n r a t e   o f   1.   F o r   t h e   c o m pl e t r a n s m i s s i o n,   t h i s   o rt h o go n a l i t y   c a n ' t   b e   a c h i e v e w i t h   a   c o d e   r a t e   o f   dur i n t h e   t ra n s m i t   d i v e r s i t y   i s   e xc e e di n 2.   T h e r e   e xi s t   s o m e   o f   t h e   s t udi e s   t o   o ff e r   a   f r a m e w o r fo r   n o n - o r t h o go na l   c o m pl e t ra n s m i s s i o w i t h   a   c o di n ra t e   o f   a n d   h a v i n g   di v e r s i t y   o r de e qua l   t o   t h e   n u m b e r   o f   t ra n s m i t   a nt e nn a s .   T h us ,   a   4x4   O B S T - O F D M   s y s t e m   i s   c o n s i de r e w i t a   n o n - o rt h o go n a l   t r a n s m i s s i o n   m a t r i x ,   t h e   c o di n ra t e   o f   1,   a nd  t r a n s m i s s i o n   d i v e r s i t y   of   4.   A l s o ,   t h e   s y s t e m   of   o r t ho go n a l   t r a n s mis s i o n   m a t r i i s   a n a l y z e w i t h   a   c o de   ra t e   o f   0. 5 .   T h e   F o l l o w i n F i gu r e   1   gi v e s   t h e   a r c hi t e c t ura l   m o de l   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m .       I n p u t   D a t a C o n v o l u t i o n   E n c o d e r M o d u l a t o r Q A M - M O S T B C - M I M O   E n c o d e r S e r i a l   t o   P a r a l l e l   C o n v e r t e r I F F T F F T P a r a l l e l   t o   S e r i a l   C o n v e r t e r P a r a l l e l   C a n c e l l a t i o n   a t   T x M I M O   C o m b i n e r A W G N   C h a n n e l [ S N R ] S e r i a l   t o   P a r a l l e l   C o n v e r t e r F F T I F F T P a r a l l e l   t o   S e r i a l   C o n v e r t e r P a r a l l e l   C a n c e l l a t i o n   a t   R x C h a n n e l   C o n d i t i o n R e c e i v e d   D a t a V i t e r b i   d e c o d e r D e m o d u l a t o r Q A M - M O S T B C - M I M O   D e c o d e r     F i g ur e   1 .   A r c hi t e c t u r a l   m o de l   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m       In   t h e   p r o po s e s y s t e m   a i m a ge   i s   c o n s i de r e a n i s   t h e n   c o n v e rt e i n t o   a   b i na r y   f o r m a t .   O t h e   s a m e   b i n a r y   da t a   p r e - p r o c e s s i n o pe ra t i o n s   c a b e   pe r f o r m e t o   ge t   go o qua l i t y   of   i n pu t   s i g n a l .   F urt h e r,   t h e   c o n v o l ut i o n   e n c o di ng  a pp r o a c i s   a d a pt e o v e r   t h e   i n put   s i g na l .   T h e   s a m e   s i g na l   i s   m o dul a t e by   us i n t h e   Q P S K   m o dul a t i o n   t e c hni que .   T hi s   m o dul a t e s i g n a l   i s   e n c o de us i n t h e   O S T B e n c o di n g   t e c hn i q ue   de pe n di n upo n   t h e   n u m b e r   of   t r a n s m i t t e r s   a r e   us e i n   t hi s   f r a m e w o r k.   A t   t h e   t r a n s m i t t e r   e n d ,   t h e   O F D M   m o dul a t i o n   w i l l   b e   do n e   a l o n w i t h   t h e   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   s c h e m e .   T h e n   t h e   s i g na l   i s   c o n v e r t e t i m e   do m a i n   t o   f r e que n c y   do m a i n.   T hi s   s i g n a l   i s   t r a ns m i t t e t hr o ugh   t h e   c o m m u n i c a t i o n   c h a nn e l .   T h e   c h a nn e l   i n c l ude s   t h e   M IM O   c h a nn e l   a l o n w i t h   A W G N   n o i s e .   T h i s   s i g na l   t o   n o i s e   r a t i o   i s   a dj us t e us i n g   s i g n a l   ra n ge .   T h e n   i t   i s   t r a n s m i t t e d.   T h e   r e c e i ve s i g n a l   i s   de m o dul a t e d   us i n g   t h e   O F D M   D e m o dul a t i n g   s c h e m e   a l o n w i t h   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   m e t h o d.   T h e s e   r e c e i ve a n de m o dul a t e s i g n a l   i s   a pp l i e w i t O S T B c o m b i n i ng  s c h e m e   de pe n d i n u po n   t h e   n u m b e r   o f   r e c e i v e r   de v i c e s   a r e   us e i n   t hi s   f r a m e w o r k.   T h e n,   t h i s   s i g na l   i s   de m o dul a t e d   us i n g   t h e   Q P S K   de m o dul a t i n g   m e t h o d.   T h e   V i t e r b i   de c o di n g   s c h e m e   i s   us e t o   f i l t e r   a l l   t h e   n o i s e   pr e s e nt   i n   t h e   r e c e i v e s i gna l .   In   t h e   e n d,   t h e   r e c e i v e da t a   i s   c o n v e r t e t o   t h e   o r i gi na l   f o r m a t .   T h e n ,   t h e   pe r f o r m a n c e   a n a l y s i s   i s   p e r f o r m e by   c o n s i de r i n b i t   e rr o r   r a t e   (B E R ).   T h e   B E R   i s   c o m pa r e w i t h   t hr e e   di f f e r e n t   a p p r o a c h e s   l i ke M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C) ,   M IM O - OFDMA   S y s t e m   w i t pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   ( M IM O - OFDMA - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :    2069   -   2076   2072   P C)  a n p r o po s e M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t h   p a ra l l e l   c a n c e l l a t i o a n d   Co n v o l ut i o n   V i t e r b i   e n c o di n g / de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d)   f o r   4x4  t ra n s m i t t e r   a n r e c e i v e r .   T h e   f l ow   di a gra m   gi v e n   i n   F i gu r e   2   r e p r e s e n t s   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   a l go ri t hm   i t h e   s y s t e m   m o de l .         S t a r t I n i t i a l i z e à   λ   = 1 e 6 ,   =   [ 0   2 e - 6 ] ,   τ   =   [ 0   - 1 0 ] ,   η   = 3 0 R e s i z e ß   ( I o r g ,   0 . 1 ) ß   I o r g   =   r e a d   ( I ) d a t a   ß   I 1 ß   b i n a r y ( I o r g ) =   r e a d   ( I ) t   ß   t r e l l i s   s t r u c t u r e   ( I 1 ) C d ß     C o n v _ e n c o d e   ( d a t a ,   t )   Q m d   ß   Q P S K _ M o d   ( b i t s ,   s y m b o l ,   v a l u e )     m o d ß   D a t a s t e p   ( Q m d ,   d a t a ,   C d ) [ E d a t a ,   n 2 ]   ß   O S T B C _ e n c o d e r   ( Q m d ,   m o d D a t a ,   β   ( 1 ) )   [ E C d   , N 1 , n 2 ] ß   o f d m _ m o d ( E d a t a )     C h a n n e l ß   M I M O C h a n n e l ( λ ,   ,   τ ,   η ,   ϛ ,   β ,   α ,   φ )   Q m d A W G N ß   A W G N C h a n n e l ( N o i s e ,   S N R r ,   Φ , 1 )   [ α ,   G p   ] ß   O f d m _ d e m o d ( α   _ C d ,   n u m   α , n 2   ,   φ   C d ) C d a t a   ß O S T B C   C o m b i n i n g ( α   S i g n a l ,   α   s i g n a l _ C d ,   n u m β ,   n u m α ,   φ , n 2 _ C d ) Q m d d e m o d ß   Q P S K d e m o d v ( S y m b o l , b i t s )   R d a t a   ß   B i 2 ( R d a t a )   i f   ( S N R r > 1 )   S N R   ß       [ 2 :   e n d ]     i f   ( α   > 1 )   S N R   ß       [ ] E l s e S N R   ß       [ 1 :   e n d ]     S N R   ß       [ ] E l s e i f   ( S N R r > 1   & &   β   > 1   & &   α   > 1 )     E l s e E n d R d a t a   ß   A p p l y   V i t e r b i ( R C d ,   t ,   t b , ' t r u n c ' , ' h a r d ' ) R e s h a p e   b i t s     ß     o r i g i n a l   d a t a   f o r m a t E n d     F i g ur e   2 .   F l o w   r e pr e s e nt a t i o o f   t h e   i m p l e m e n t e d   a l g o r i t hm       D uri n f i r s t   s t e of   t h e   a l go r i t h m ,   t h e   i n i t i a l i z a t i o n   o s a m pl i n r a t e     = 1e 6),   pa t h   de l a y     ( =   [0  2e - 6]),   a v e r a ge   pa t ga i n   ( τ=   [ - 10]) ,   m a x i m um   D o p pl e r   s hi f t   (η  = 30)  i s   pe r f o r m e d .     L a t e r,   a i m a ge   f r o m   t h e   di s i s   s e l e c t e d   a n i s   r e s i z e w i t h   a   m u l t i pl i c a t i o n   f a c t o r   of  0. 1 .   T h e   r e s i z e i m a ge   i s   c o n ve r t e i n t o   b i n a r y   fo r m   a n i s   s t o r e a s   da t a .   U s i n M A T L A B ,   t r e l l i s   s t r uc t u r e   (t )   o f   a   s t o r e b i na r y   fo r m   o f   da t a   i s   fo r m e f o r   c o n v o l ut i o n   e n c o de r   w h i c h   p r o v i de s   e v e r y   pos s i b i l i t y   of   i n pu t   t o   t h e   e n c o de r   s ub j e c t e w i t h   b o t h   o ut put s   a n d   s t a t e   t ra n s i t i o o f   t h e   e n c o de r   ha v i n s t a t e s   o f   bi n a r y   fo r m   00 ,   0 1,   10  a n 11  w hi c y i e l ds   2 - b i t   o ut put   f r o m   1 - b i t   i n p ut .   F urt h e r,   c o n s i de r i ng  b o t h   t h e   f a c t o r s   da t a   a nd  t   t h e   c o n v ol ut i o n   e n c o de r   i s   a ppl i e w h i c h   gi v e s   a   c o n v o l ut e da t a   (Cd) .   T h e   m o dul a t i o n   s c h e m e   Q P S K   i s   a p pl i e t o   t h e   s i g n a l   t o   y i e l t h e   m o dul a t e s i g na l ,   a n t h e n   t h e   e n c o di n i s   pe r f o r m e by   us i n o rt h o go n a l   s p a c e - t i m e   b l oc c o de   (O S T B C)  e n c o de r   b l oc t h a t   e n c o de s   t h e   i n p ut   s y m bo l   s e que n c e   us i n g   O S T B C.   T h e   us e   of   O S T B a l o n g   w i t M IM O   h e l ps   t o   y i e l h i g S N R   a n l o w   B E R .   T h e   O S T B c a n   b e   a da pt e w i t h   a   s y s t e m   h a v i n f e e d b a c t t h e   t r a n s m i t t e r   f r o m   t h e   r e c e i v e r .   L a t e r,   t h e   s i g na l   i s   de m o dul a t e by   us i n t he   Q P S K   de m o dul a t i o n   a pp r o a c h .   F o r   t h e   s a m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       Int e gr a t e d   ap pr oac h   f or   e f f i c i e n t   p ow e r   c ons um pt i on  and   r e s our c e   al l oc at i on  i n     ( A r c ha na  B . )   2073   s i g n a l ,   t h e   S N R   v a l ue s   w i l l   b e   c a l c ul a t e a nd  t h e n   a ppl y   t h e   M IM O - O F D M A   t e c hni que   by   c o n s i de ri n g   o r i gi na l   da t a ,   S N R   v a l ue ,   t r a n s m i s s i o n   ra n ge ,   a n d   r e c e i ve r   ra n ge .   L a t e r,   t h e   V i t e r b i   de c o di n g   m e c ha ni s m   i s   a da p t e t o   f i l t e r   t h e   n o i s e   i t h e   r e c e i v e s i gna l .   F i na l l y ,   t h e   r e c e i v e s i gn a l   i s   c o n v e r t e d/ r e s h a pe d   i nt o   t h e   o r i gi na l   f o r m a t .   T a b l e   e xh b i t s   t h e   de s c r i pt i o n   o f   t h e   n o t a t i o n s   us e i n   t h e   p r o po s e d   i m pl e m e n t a t i o n   a l go ri t hm   a s   di s c us s e i F i gu r e   2.         T a bl e   D e s c r i pt i o o f   n o t a t i o ns   S I. N o   N o t a t i o n   D e s c ri p t i o n   1   I   In p u t   i m a g e   2   I1   Bi n a r y   i m a g e   3   Cd   Co n v o l u t e d   d a t a   4   Q m d   Q P S K   m o d u l a t e d   d a t a   5   α   Re c e i v e r   ra n g e   6   β   T ra n s m i t t e r   ra n g e   7   S N Rr   S N ra n g e   8   λ   S a m p l i n g   ra t e   9     P a t h   d e l a y   10   τ   a v e ra g e   p a t h   g a i n   11   η   m a x i m u m   D o p p l e s h i f t   12   φ   P a t h   g a i n   13   ϛ   S p a t i a l   C o rr e l a t i o n   14   Φ   S i g n a l   p o w e r       3.   P ER F O R M A N C A N A L Y S I S   T h e   pr o po s e d   i n t e g r a t e m e c h a ni s m   f o r   e ff i c i e n t   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   a nd  po w e r   c o n s um pt i o n   i M IM O - OFDMA  s y s t e m   of   4x4  t r a n s m i t t e r   a nd  r e c e i v e r   i s   i n   t e rm s   o f   B E R   a n S N R   w i t b e t t e r   s i g n a l   qua l i t y   un de r   n o i s y   c o n di t i o n s .   T h e   s i m u l a t i o n   o f   t h e   m e t h o i s   pe r f o r m e by   us i n M A T L A B .   T h e   pe r f o r m a n c e   i s   a na l y z e by   c o m pa ri n w i t h   t hr e e   di ff e r e n t   a p p r o a c h e s   l i ke M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C) ,   M IM O - OFDMA   S y s t e m   w i t h   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o   ( M IM O - OFDMA - P C)  a n d   p r o po s e M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o a nd  Co n v o l ut i o n   V i t e r b i   e n c o di n g/ de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d)   f o r   4x4  t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r .   In   t h e   pr o po s e d   pM IM O - OFDMA - P & CV e ds y s t e m ,   t h e   pa ra l l e l   o pe ra t i o n   o f   F F T   a n IF F T   w e r e   r e pl a c e a t   b o t t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r   w h i c h   h e l t o   r e duc e   B E R .   T he   pr o po s e s y s t e m   i nt r o duc e F o r w a r e rr o c o r r e c t i o (F E C)   a nd  de t e c t i o n   m e c h a ni s m s   l i ke   c o n v o l ut i ona l   e n c o di n b e fo r e   m o dul a t i ng  t h e   t ra n s m i t t e da t a   a n V i t e r b i   de c o di n a f t e r   de m o dul a t i n t h e   r e c e i v e da t a .   T h i s   s i g ni f i c a n c e   o t h e   F E m e c ha n i s m   i s   t h a t   i t   o f fe r s   a n   a dd i t i o n a l   p r o t e c t i v e   l a y e r   fo r   t h e   d a t a   i t e rm s   o f   de t e c t i o n   a n d   c o rr e c t i o n   o f   e rr o r s   i r e c e i v e da t a   b y   t h e   1db   i m p r o v e m e n t .     T h e   f o l l ow i n s e c t i o n   f o l l ow s   w i t h   t h e   o ut c o m e s   a c c o m pl i s h e w i t h   r e s pe c t   t o   di f f e r e n t   a pp r o a c h e s   f o r   c o m m u n i c a t i o n.   T h e   c o m pa r a t i v e   a n a l y s i s   i s   c o n s i de r e w i t 4 - t ra n s m i t t e a n 4 - re c e i ve r   f o r   a l l   t h e   di f f e r e n t   a pp r o a c h e s   l i ke M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C) ,   M IM O - OFDMA   S y s t e m   w i t p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   ( M IM O - OFDMA - P C)  a nd  pr o po s e M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   a nd  Co n v o l ut i o n   V i t e r b i   e n c o di n g/ de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d)   f o r   4x4  t r a n s m i t t e r   a nd  r e c e i v e r .   T h e   f o l l ow i n F i gu r e   g i v e s   t h e   o ut c o m e s   a t t a i n e d   f r o m   M A T L A B   s i m ul a t i o f o r   a l l   t h e   a pp r o a c h e s   a t   di f fe r e nt   S N R   v a l ue s .   Th e   F i gu r e s   4 - r e p r e s e nt   t h e   p l o t   o f   di ffe r e nt   a pp r o a c h e s   l i ke   M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   pa r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C) ,   M IM O - O F D M A   S y s t e m   w i t h   p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   ( M IM O - OFDMA - P C)  a n p r o po s e M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   a nd  Co n v o l ut i o n   V i t e r b i   e n c o di n g / de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d)   f o r   4x4   t ra n s m i t t e r   a n r e c e i v e r .   F r o m   F i gu r e s   4 - i t   i s   c l e a rl y   ob s e r v e t h a t   t h e   B E R   i n c r e a s e s   w i t h   a   de c r e a s e   i n   t h e   S i g na l   t o   N o i s e   R a t i o   (S N R v a l ue .   T h e   S N w i t h   l e a s t   v a l ue   i n d i c a t e s   t h e   s i g n a l   i s   h a v i n m o r e   un w a nt e n o i s e   w h i l e   l e a s t   v a l u e   of   B E R   i n di c a t e s   t h e   l e a s t   e rr o r   o c c urr e du ri n s i g n a l   t r a n s m i s s i o n.   I n   g e n e ra l   s e n s e ,   t h e   B E R   i s   r e c i p r o c a l   t o   S N R .   T h us ,   t h e   c o m pa r i s o n   o f   a l l   t h e s e   a ppr o a c h e s   gi v e s   t h a t   f o un t ha t   t h e   M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   pa r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C)  h a s   h i g h e s t   B E t h a n   o t h e r   a pp r o a c h e s   h a v i n M IM O - OFDMA   S y s t e m   w i t h   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   ( M IM O - OFDMA - P C)  a n p r o po s e M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t h   p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   a n Co n v o l ut i o n   V i t e r b i   e n c odi n g/ de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d).   T h i s   i ndi c a t e s   t ha t   t h e   e r r o r   r a t e   i n   M IM O - OFDMA - W P i s   h i g h   a s   i t   do e s   n o t   r e duc e   t h e   u n w a nt e n o i s e .   In   c o m pa ri s o n   w i t h   t h e   M IM O - OFDMA - PC   a n pM IM O - OFDMA - P & C V e d,   t h e   p r o po s e s y s t e m   h a s   t h e   l e a s t   e rr o r a t e   t ha n   a n o t h e a pp r o a c h.   T hus   i t   c a n   b e   s a i t ha t   t h e   p r o po s e pM IM O - OFDM A - P C   & CV e ds y s t e m   i n   t e rm s   o f   p ow e r   a n r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   (b a n dw i dt h i s   a c h i e v e w i t h   h i g h   da t a   ra t e   by   m i ni m i z e B E R   ra t e   a n d   a l s o   w i t l e a s t   B E R   t h e   po w e r   c o n s um pt i o i s   r e duc e d.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :    2069   -   2076   2074           F i g ur e   3.   4   x   4   t r a ns m i t t e r   a nd   r e c e i v e r   f o r   d a t a             F i g ur e   4   S N R   v s .   B E R   w i t ho ut   p a r a l l e l   c a nc e l l a t i o           F i g ur e   5   S N R   v s .   B E R   w i t h   O F D M   & p a r a l l e l   c a nc e l l a t i o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       Int e gr a t e d   ap pr oac h   f or   e f f i c i e n t   p ow e r   c ons um pt i on  and   r e s our c e   al l oc at i on  i n     ( A r c ha na  B . )   2075       F i g ur e   6   S N R   v s .   B E R   w i t h   O F D M - P C   c o nvo l ut i o v i t e r bi           4.   C O N C LU S I O N   T h i s   p a pe r   p r e s e n t s   a   M IM O - O F D M A   s y s t e m   w i t h   pa ra l l e l   c a n c e l l a t i o a n d   Co n v o l ut i o n   V i t e r b i   e n c o di n g / de c o di n g   (pM IM O - OFDMA - P & CV e d)  s y s t e m   of   4x4  t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r   t o   a c h i e v e   be t t e r   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   a n po w e r   c o n s um pt i o n   i n   t e rm s   o f   B E R   a n S N R   w i t h   b e t t e r   s i g na l   q ua l i t y .   T hr o ug h   t h i s   pM IM O - OFDMA - P & CV e ds y s t e m ,   c o m put a t i o na l   c o m pl e xi t y   a n c o s t   of   t h e   s y s t e m   a r e   m i ni m i z e d T h e   pr o po s e pM IM O - OFDMA - P & CV e ds y s t e m   i s   h a v i n a   c o m b i n a t i o n   o f   pa r a l l e l   c a n c e l l a t i o n ,   a n V i t e r b i   e n c o di n a nd  de c o di n (P r o po s e s y s t e m a c h i e v e l e s s   B E R   t h a n   M IM O - OFDMA  s y s t e m   w i t h o ut   pa r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   (M IM O - OFDMA - W P C) ,   M IM O - O F D M A   S y s t e m   w i t h   p a r a l l e l   c a n c e l l a t i o n   ( M IM O - OFDMA - P C)   a ppr o a c h .   F r o m   t h i s ,   i t   c a n   b e   c o n c l ude t h a t   t h e   s y s t e m   a t t a i n e h i g h   da t a   r a t e   t ra n s m i s s i o n   by   m i ni m i z i n t h e   B E R   r a t e   a n po w e r   c o n s um pt i o n. T h e   p r o po s e s y s t e m   c a n   b e   c o n s i de r e i n   f ut u r e   r e s e a r c t o   m e e t   s e c ur i t y   i s s ue s   of  M IM O - O F D M A   h a v i n p a ra l l e l   c a n c e l l a t i o n   a n V i t e r b i   e n c o di n o r   de c o di n g   a pp r o a c h.         R EF ER EN C ES   [ 1]   C he c ko ,   A l e ks a n dr a ,   e t   a l . ,   " C l o ud  R A N   f o r   m o bi l e   ne t w o r ks A   t e c hno l ogy   ov e r v i e w , "   I E E E   C om m un i c at i on s   s ur v e y s   &   t u t o r i al s ,   v o l .   1 7,   no .   1 ,   p p: 405 - 426 ,   201 5 .   [ 2]   K ha l i f a ,   T a r e k ,   K s h i r a s a g a r   N a i k ,   a nd  A m i y a   N a y a k,   " A   s ur v e y   of   c om m uni c a t i o p r o t o c o l s   f o r   a ut o m a t i c   m e t e r   r e a d i ng   a pp l i c a t i o ns , "   I E E E   C om m un i c a t i ons   Su r v e y s   &   T ut or i al s ,   v o l .   13,   no .   2 ,   pp: 168 - 182 ,   201 1 .   [ 3]   F e ng ,   D a qua n,   e t   a l . ,   " A   s ur v e y   of   e ne r gy - ef f i c i e nt   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns , "   I E E E   C om m uni c a t i o ns   Su r v e y s   &   T ut o r i a l s v o l .   1 5,   no .   1 ,   p p: 167 - 178 ,   2013 .   [ 4]   H a r j ul a ,   I l kka ,   e t   a l . ,   " P r a c t i c a l   i s s ue s   i t h e   c o m bi ni ng   o f   M I M O   t e c hn i que s   a n R o F   i O F D M / A   s y s t e m s , P r oc e e di ngs   of   t he   7t W SE A I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on  E l e c t r oni c s ,   H ar dw ar e ,   W i r e l e s s ,   and  O pt i c al   C onf e r e nc e .   2008 .   [ 5]   N o s r a t i ni a ,   A r i a ,   T o dd  E .   H un t e r ,   a nd  A hm a dr e z a H e da y a t ,   " C o o pe r a t i v e   c o m m uni c a t i o i w i r e l e s s   ne t w o r k s, "   I E E E   c om m uni c a t i ons   M aga z i ne ,   v o l .   42 ,   no .   10 ,   pp : 74 - 80 ,   20 04 .   [ 6]   O l w a l ,   T ho m a s   O . ,   K a r i m   D j o ua ni ,   a n A ni s M .   K ur i e n ,   " A   s ur v e y   o f   r e s o ur c e   m a na g e m e n t   t o w a r 5G   r a di o   a c c e s s   ne t w o r ks , "   I E E E   C om m un i c at i on s   Sur v e y s   &   T u t or i a l s ,   v o l .   18,   no .   3 ,   p p: 1656 - 168 6 ,   20 16 .   [ 7]   A k y i l di z ,   I a F . ,   D a r i o   P o m pi l i ,   a nd  T o m m a s o   M e l o di a ,   " S t a t e - of - t he - a r t   i pr o t o c o l   r e s e a r c f o r   unde r w a t e r   a c o us t i c   s e ns o r   ne t w o r ks , "   P r oc e e di ng s   of   t he   1s t   A C M   i nt e r na t i onal   w or k s hop  on  U nde r w at e r   ne t w or k s .   A C M ,   2006 .   [ 8]   G ke l i a s ,   A t ha na s i o s ,   a nd  K i n   K .   L e ung ,   " M ul t i pl e   a nt e nna   t e c hni q ue s   f o r   w i r e l e s s   m e s n e t w o r k s , "   W i r e l e s s   M e s N e t w o r ks .   S pr i ng e r ,   B o s t o n,   M A ,   277 - 307 ,   200 8 .   [ 9]   R a w a t ,   P r i y a nka ,   e t   a l . ,   " W i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks :   a   s ur v e y   o n   r e c e nt   d e v e l o pm e n t s   a n po t e n t i a l   s y ne r g i e s , "   T he   J ou r na l   of   s u pe r c om p ut i ng ,   v o l .   68 ,   no .   1 ,   pp :1 - 48 ,   2014 .   [ 10]   H ug he s ,   L a u r i e ,   X i nh e ng   W a ng ,   a nd  T a o   C he n ,   " A   r e v i e w   o f   pr o t o c o l   i m pl e m e nt a t i o ns   a n e ne r g y   e f f i c i e nt   c r o s s - l a y e r   de s i g f o r   w i r e l e s s   bo dy   a r e a   n e t w o r ks , "   Se ns or s ,   v o l .   12 ,   no .   11 ,   pp: 14730 - 147 73 ,   2 012 .   [ 11]   T s e ,   D a v i d ,   a nd   P r a m o d   V i s w a na t h ,   F und a m e n t a l s   o f   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n,   C a m b r i dg e   uni v e r s i t y   pr e s s ,   2005 .   [ 12]   B a j w a ,   W a h e e U . ,   e t   a l . ,   " C o m pr e s s e c ha nn e l   s e n s i ng :   A   ne w   a p pr o a c t o   e s t i m a t i ng   s p a r s e   m u l t i pa t h   c ha nne l s , "   P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E ,   v o l .   98 ,   no .   6 ,   pp: 1058 - 1076 ,   2 010 .   [ 13]   W he e l e r ,   H e a t he r   E . ,   K a a na P .   S ha h,   J o na t ho B r e nne r ,   T z i n t z uni   G a r c i a ,   K e s t o A qui no - M i c ha e l s ,   N a nc y   J .   C o x,   D a L .   N i c o l a e ,   H a e   K y ung   I m ,   a nd  G T E x   C o ns o r t i um .   " S u r v e y   o f   t he   he r i t a b i l i t y   a nd  s pa r s e   a r c hi t e c t ur e   o f   g e ne   e x pr e s s i o t r a i t s   a c r o s s   hum a t i s s ue s , P L oS   ge ne t i c s ,   v o l .   12 ,   no .   1 1 e 1 0064 23 ,   2 016 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :    2069   -   2076   2076   [ 14]   W he e l e r ,   H e a t he r   E . ,   K a a na P .   S ha h,   J o na t ho B r e nne r ,   T z i n t z uni   G a r c i a ,   K e s t o A qui no - M i c ha e l s ,   N a nc y   J .   C o x,   D a L .   N i c o l a e ,   H a e   K y ung   I m ,   a nd  G T E x   C o ns o r t i um .   " S u r v e y   o f   t he   he r i t a b i l i t y   a nd  s pa r s e   a r c hi t e c t ur e   o f   g e ne   e x pr e s s i o t r a i t s   a c r o s s   hum a t i s s ue s . "   P L oS   ge ne t i c s ,   v o l .   12 ,   no .   1 e 100 6423 ,   201 6.   [ 15]   Y a ng ,   X i ,   a nd   B y r a v   R a m a m ur t hy ,   " S pa r s e   r e g e ne r a t i o i t r a ns l uc e nt   w a v e l e ng t h - r o ut e o pt i c a l   n e t w o r ks :   A r c hi t e c t ur e ,   n e t w o r k   de s i g a nd   w a v e l e ng t h   r o ut i ng . "   P ho t on i c   ne t w or k   c om m un i c a t i ons   1 0,   no .   ( 2 005 ) :   39 - 53.   [ 16]   O l s h a us e n,   B r uno   A . ,   P h i l   S a l l e e ,   a n M i c ha e l   S .   L e w i c ki .   " L e a r ni ng   s pa r s e   i m a g e   c o de s   us i ng   a   w a v e l e t   py r a m i d   ar c hi t e c t u r e , "   I A dv a nc e s   i n   ne ur a l   i n f o r m at i o p r oc e s s i n s y s t e m s ,   pp.   8 87 - 893 .   2001 .   [ 17]   A r c ha na   B .   a nd  T .   P .   S ur e kh a ,   " R e s o ur c e   A l l o c a t i o i L T E :   A E xt e ns i v e   R e v i e w   o M e t ho ds ,   C h a l l e ng e s ,   a nd   F ut u r e   S c o pe " ,   C om m un i c at i on s   on  A ppl i e E l e c t r on i c s   ( C A E )     I S S N :   2394 - 4714  F o unda t i o o f   C o m put e r   S c i e nc e   F C S ,   N e w   Y o r k ,   U S A   V o l um e   3   N o . 2 ,   O c t o be r   2015 .   [ 18]   L o pe z - P e r e z ,   D .   C hu,   X . ,   V a s i l a ko s ,   A . V . ,   C l a us s e n ,   H . 2 014 ,   P o w e r   M i n i m i z a t i o B a s e R e s o ur c e   A l l o c a t i o f o r   I nt e r f e r e nc e   M i t i g a t i o i n   O F D M A   F e m t o c e l l   N e t w o r k s ,   Se l e c t e A r e as   i n   C om m u ni c at i on s I E E E   J our na l   v o l . 32,   no . 2,   p p. 3 33 - 344   [ 19]   A l s o ha i l y ,   A . ,   S o us a ,   E . S . , “ O t he   U t i l i z a t i o o f   M ul t i -   M o de   U s e r   E qu i pm e n t   i M u l t i - R a d i o   A c c e s s   T e c hno l og y   C e l l ul a r   C o m m uni c a t i o S y s t e m s ,   A c c e s s ,   I E E E ,   v o l .   3 ,   pp . 78 7 - 79 2 201 5.   [ 20]   H ua ng ,   J . ,   Y i n ,   Y . ,   Z ha o ,   Y . ,   D ua n ,   Q . ,   W a ng ,   W . ,   Y u ,   S . ,   A   G a m e - T he o r e t i c   R e s o ur c e   A l l o c a t i o A ppr o a c f o r   I nt e r c e l l D e v i c e - to - D e v i c e   C o m m uni c a t i o ns   i C e l l ul a r   N e t w o r ks ,   E m e r gi ng  T op i c s   i C om pu t i ng ,   I E E E   T r ans ac t i ons no .   9 9,   pp . 1 - 1 2014 .   [ 21]   X i a o ,   X . ,   T a o ,   X . ,   L u,   J . ,   E ne rg y - E f f i c i e nt   R e s o ur c e   A l l o c a t i o n   i n   L T E - B a s e M I M O - O F D M A   S y s t e m s   w i t U s e r   R a t e   C o ns t r a i n t s ,   V e hi c u l a r   T e c h no l ogy ,   I E E E   T r an s ac t i ons   on ,   v o l .   6 4,   no .   1,   p p: 185 - 197 ,   201 5 .   [ 22]   A i t - S a a di ,   H o c i ne ,   J e a n - Y v e s   C ho ui na r d ,   a nd  A bde r r a z a kG ue s s o um .   " A   P A P R   R e duc t i o f o r   O F D M   S i g na l s   B a s e o S e l f - A da pt i v e   M u l t i po pu l a t i o D E   a l g o r i t hm , "   I n t e r n at i ona l   J o ur na l   o f   E l e c t r i c a l   an C om pu t e r   E ngi ne e r i n ( I J E C E ) ,   v o l .   7 ,   no .   5 ,   pp: 2651 - 2660 ,   201 7 .   [ 23]   H .   C a o ,   J .   C a i ,   A .   A l f a   a n Z .   Z ha o ,   " E f f i c i e n t   r e s o ur c e   a l l o c a t i o s c he d ul i ng   f o r   M I M O - O F D M A - C R   do w nl i nk  s y s t e m s , "   20 16  8t h   I n t e r na t i ona l   C o nf e r e nc e   on   W i r e l e s s   C o m m uni c at i on s   &   Si gn al   P r oc e s s i ng  ( W C SP ) ,   Y angz hou ,   pp.   1 - 5 ,   2016 .   [ 24]   A r c ha na ,   B . ,   a nd  T .   P .   S ur e kh a .   " A   C o m pr e s s i v e   S e ns i ng   B a s e d   C ha nne l   E s t i m a t o r   a nd  D e t e c t i o S y s t e m   f o r   M I M O - O F D M A   S y s t e m . "   I n   P r oc e e di ngs   of   t he   C om pu t at i o nal   M e t hod s   i Sy s t e m s   an So f t w ar e ,   pp .   22 - 31 .   S pr i ng e r ,   C h a m ,   20 18.   [ 25]   S i ng a l ,   A nuj ,   a n D e e pa K e di a .   " P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   A nt e nna   S e l e c t i o T e c hni qu e s   i M I M O O F D M   S y s t e m   w i t H a r dw a r e   I m pa i r m e n t s :   E ne r g y   E f f i c i e nc y   P e r s pe c t i v e , "   I nt e r nat i o nal   J ou r na l   o f   E l e c t r i c al   and  C om pu t e r   E ngi ne e r i n ( I J E C E ) ,   v o l .   8 ,   no .   4 ,   pp: 2272 - 2279 ,   201 8 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         A r c h an B w o r k i ng   a s   A s s i s t a nt   P r o f e s s o r , D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng , G S S S   I ns t i t u t e   o f   E ng i ne e r i ng   &   T e c hno l o gy   f o r   W om e n,   M y s ur u ,   K a r na t a ka ,   I ndi a .   S he   i s   pur s u i ng   P h. D   i n   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o n,   V T U   R e s a e r c C e n t r e   un de r   t he   g ui da nc e   o f   D r . T   P   S ur e kh a .   S h e   ha s   pu bl i s he d   2   i nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   pa pe r .           D r .   T   P   S u r e k h a ,   P r o f e s s o r ,   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   V i dy a v a r dha ka   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   M y s ur u,   K a r na t a ka ,   I ndi a .   S he   ha s   c o m pl e t e h e r   P hD   i n   C o m m uni c a t i o S y s t e m s   f r o m   V i s v e s v a r a y a   T e c hn o l og i c a l   U ni v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   K a r na t a ka ,   I ndi a .   S h e   ha s   a r o und  m o r e   t ha n   25  y e a r s   o f   t e a c hi ng   e xp e r i e m c e .   S he   h a s   pub l i s he 15   na t i o na l / i nt e r n a t i o na l   j o ur na l s   a n 29  na t i o na l / i n t e r na t i o na l   c o nf e r e nc e s   p a pe r s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.