I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   10 ,   No .   2 May   201 8 ,   p p .   7 0 4 ~7 1 2   I SS N:  2502 - 4752 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 0 . i2 . p p 704 - 7 1 2          704       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 / ijeec s   Ada ptive Int erfe r ence Mitiga tion w ith  Use G ro upin g  f o r F a st  Tra ns m iss io n in   Cellula r Ne tw o rk s       H a dh ra m i A b.  G ha ni * 1 Azla n Abd Az iz 2 Aziz ul  Aziz a n 3 Sa lw a ni  M o hd   Da ud   4   1,   2   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   M u lt im e d ia Un iv e rsit y ,   M a lay sia   3,   4   A d v a n c e d   In f o rm a ti c s S c h o o l,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   3   W irele ss   Co m m u n ica ti o n   Ce n tr e ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   N ov   23 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 8 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   F eb   2 2 ,   2 0 1 8       De sig n in g   u p li n k   sy ste m w h ic h   g ro u p   u se rs  w it h   a d a p ti v e   in terf e r e n c e   m it ig a ti o n   tec h n iq u e is  th e   o b j e c ti v e   o f   th is  re se a r c h .   Re d u c ti o n   in   e rro ra tes   a n d   im p ro v e m e n in   th e   e n e rg y   e ff ici e n c y   is  e x p e c ted   w it h   th is  a p p ro a c h   i n   a d d it io n   to   s p e c tral  e ff ici e n c y .   T h is  p a p e re p o rts  a   stu d y   o n   in terf e re n c e   m it ig a ti o n   a n d   tran sm is sio n   d e sig n f o g ro u p o f   u se rs  in   th e   u p li n k s.  Ne w   f o r m u latio n f o th e   in terf e re n c e   m it ig a ti o n   a re   p ro d u c e d   b a se d   o n   t h e   m in im u m   m e a n   sq u a re   e rro a n d   s u c c e ss iv e   in ter f e re n c e   c a n c e ll a ti o n   a p p ro a c h .   By   re d u c in g   th e   i n t e rfe re n c e ,   th e   e n e rg y   e ff i c ien c y   c a n   b e   m a in tain e d   a n d   im p ro v e d   a lt h o u g h   th e   n u m b e o f   u se rs  p e g ro u p   in c re a se s.  T h e   m e a su re d   e rro ra tes   o f   th is  a p p ro a c h   w it h   u se g ro u p i n g   a c h iev e   g a in s   b e tw e e n   1   to   3   d a g a in st  t h a o f   th e   e x isti n g   a p p ro a c h .   W it h   re d u c e d   c o m p lex it y ,   th e   p ro p o se d   sc h e m e   sh o u l d   b e   v iab le f o p ra c ti c a d e p l o y m e n t.   K ey w o r d s :   E n er g y   e f f icie n c y   E r r o r   r ate  r ed u ctio n   Fas t tr an s m is s io n   I n ter f er en ce   m it ig at io n     User   g r o u p in g   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Had h r a m A b .   Gh a n i,    Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g   a n d   T e ch n o lo g y ,   Mu lti m ed ia  U n iv er s it y ,     J alan   Ay er   Ker o h   L a m a,   7 5 4 5 0   B u k it B er u an g ,   Me lak a,   Ma l a y s ia.   E m ail:  h ad h r a m i.a b d g h a n i @ m m u . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   T h s p ee d y   in cr ea s e   in   th e   a ch iev ab le  d ata  r ate s   o f   th e   l atest  ce ll u lar   n et w o r k   tec h n o lo g ies  h as   r esu lted   i n   s i g n i f ican t   ad v an ta g es  to   all  I n ter n et  u s er s ,   in c lu d in g   b o th   h o m an d   b u s i n ess   u s er s .   W it h o u t h i s   o u ts ta n d in g   d ata  r ates   o f f er e d   b y   th ce llu lar   n et w o r k   p r o v id er s ,   th v ar io u s   s m ar p h o n es  o r   d ev ice s   m an u f ac t u r ed   f o r   b illi o n s   o f   p eo p le  o n   th p lan et  w ill  b in   v ai n .   Ho w e v er ,   th g r o w i n g   tr e n d   in   t h e   ac h iev ab le  d ata  r ates  h as  f u r th er   s p ar k ed   th in cr ea s in g   d e m an d   f o r   h i g h er   s p ee d   ce llu lar   d ata  s er v ic es  w h ic h   w il b s er v ed   at   th e   p r ice  o f   b etter   o r   h ig h er   en er g y   a n d   s p ec tr al  ef f icien c y .   T h m aj o r l i m itat io n   o f   en er g y   an d   s p ec tr al  ef f ic ien c y   is   th e   in ter f er e n ce   b et w ee n   s y m b o ls ,   ca r r ier s   an d   u s er s   [ 1 - 3 ] .   A lt h o u g h   s p ec tr all y   ef f icien Or th o g o n al  Fre q u en c y   Di v is io n   Mu ltip lex in g   ( O FDM)   s y s te m s   ar ap p lied   in   cu r r en ce ll u lar   n et w o r k s   s u c h   as  lo n g   ter m   ev o lu tio n   ( L T E ) - A d v an ce d   n et w o r k s   [ 4 - 5 ] ,   in ter - ca r r ie r   in ter f er en ce   m a y   in cr ea s d u to   s e v er al  d eg r a d in g   f ac to r s   i n cl u d in g   Do p p le r   ef f ec ts .   He n ce ,   to   e f f icien tl y   u tili ze   t h ca r r ier   b an d w id t h   [ 6 - 7 ] ,   in ter f er e n ce   m iti g atio n   s c h e m e s   s h o u ld   b i m p le m en ted   at  t h r ec eiv i n g   en d .     W ith   in ter f er en ce   ca n ce lla tio n ,   th s h ar ed   ca r r ier   b an d w id th   a m o n g s th s i n g le - a n te n n a   u s er s   in   a   v ir tu a m u ltip le  i n p u m u ltip le  o u tp u ( MI MO )   s ce n ar io ,   as  p r o p o s ed   in   ( e. g . [ 8 , 9 ] )   f u r th er   in cr ea s e s   th e   s p ec tr al  ef f ic ien c y .   I n ter f er e n ce   ca n ce llatio n   s c h e m es  s u ch   as  s u cc e s s i v in ter f er en ce   ca n ce llatio n   ( SIC)  an d   p ar allel  in ter f er en ce   ca n ce llat io n   ( P I C )   s ch e m e s   ar tr ad iti o n all y   d esig n ed   w i th   co d i n g   an d /o r   eq u aliza tio n   tech n iq u es   s u c h   a s   m i n i m u m   m ea n   s q u ar er r o r   ( MM SE)   to   r e m o v e   i n ter f er e n ce   [ 1 , 2 ] .   Mu ltip le - f ee d b ac k   ( MF)   SIC  is   a ls o   p r o p o s ed   to   m iti g ate  i n ter f er en ce   u s i n g   m u ltip le  f ee d b ac k s   at  t h r ec eiv er .   A lt h o u g h   th e   co n v e n tio n al  M MSE - SIC  a n d   p o w er   allo ca tio n   i m p r o v e   th en er g y   e f f icie n c y   [ 1 0 - 1 2 ] ,   th in cu r r ed   co m p u tatio n al  co m p le x it y   ten d s   to   in cr ea s w h en   t h n u m b er   o f   u s er s   in cr ea s e s .   T h MF - SIC   s c h e m o f f er s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A d a p tive  I n terf eren ce   Mit ig a ti o n   w ith   User   Gro u p in g   fo r     ( Ha d h r a mi  A b .   Gh a n i )   705   lo w er   co m p u ta tio n al  co m p le x it y   as  co m p ar ed   to   th MM SE - SIC  s ch e m e.   Ho w ev er   t h in cr ea s in g   n u m b er   o f   m u ltip le  f ee d b ac k s   r ec eiv ed   d u r in g   t h d etec tio n   p r o ce s s   w i ll  also   in cr ea s t h co m p u tati o n al  co m p lex i t y .   m u lticas co m m u n icatio n   ap p r o ac h   [ 1 3 ]   h as  b ee n   p r o p o s ed   to   r ed u ce   th co m p lex it y   b u n o   s p ec if ic  s o lu tio n s   o n   o th er   co m m u n icati o n   m o d e s   ar g iv e n .         I n   th is   p ap er ,   n e w   s i m p li f i ed   MM SE - SIC  r ec eiv er   s c h e m f o r   h i g h   s p ee d   tr an s m i s s i o n   s y s te m s   lik L T E - Av an ce d   s y s te m s   i s   p r o p o s ed   to   d etec g r o u p s   o f   u s er s   i n   m u lti - u s er   MI MO   OF DM   s y s te m s   w h ic h   ar w id el y   u s ed   i n   th c u r r en an d   f u tu r ce ll u lar   n et w o r k s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   C o n s id er   h ig h - s p ee d   MI MO   OFDM   m o d el  w it h      u s er s ,   ea ch   w it h   s i n g le  an te n n a   an d   co m m u n icate s   o v er   t h u p li n k s   w ith   t h b ase  s tatio n   h a v i n g     an ten n as  an d     f r eq u en c y   s u b - ca r r i er s .   T h e   b lo ck   d iag r a m   f o r   th co r r esp o n d in g   tr an s m itter   a n d   r ec eiv er   m o d els  is   s h o w n   in   Fi g u r e   1 .   T h f o cu s   o f   t h i s   p ap er   is   at  th r ec eiv i n g   p ar t,  w h ic h   is   i n d icate d   in   t h d ia g r a m   u s i n g   i ta lic   f o n ts ,   w h ic h   a r th ad ap tiv SIC   w it h   g r o u p i n g .   B ef o r ex p lain in g   ab o u th i s   p r o p o s ed   m et h o d ,   th d etails  o f   th ce llu la r   n et w o r k   s et  u p   ar g iv e n   in   t h is   s ec tio n .   T h n et w o r k   is   is o m etr ic,   w h ic h   m e an s   th at   all   u s er s   ar eq u all y   d is tan to   t h b a s s tatio n   a n d   th ch a n n el  s tate  i n f o r m atio n   ( C SI)   is   n o av ai la b le  at  th r ec eiv in g   s id e.   T h OFDM  s y m b o ls   ar e   g en er ated   u s i n g   - I DFT ,   as  s ee n   in   Fig u r e   1 ,   w h er = 2048   h as  b ee n   w id el y   u s ed   f o r   L T E   s y s te m s .   W ith     u s er s   p er   g r o u p ,   th n u m b e r   o f   g r o u p s   is   =  /   w h er th p - t h   u s er   o f   t h j - t h   g r o u p   is   r ep r esen ted   as  u ( j,  p ) ,   w it h   = 1 , 2 , ,   a n d   = 1 , 2 , , .   T h e   r ec eiv ed   v ec to r       × 1   f o r   g r o u p     is     =   [ ( , 1 ) ( , ) ] + [ 1 ] ,   ( 1 )     w it h   ×    as   th e   m a tr ix   f o r   m ap p in g   t h f r eq u e n c y   ca r r ier s   to   t h u s er s   i n   g r o u p     f o r   = 1 , 2 , , .   T h n o is v ec to r   is   r ep r esen ted   as  × 1 .   Ma tr ix   ×   r ep r esen ts   th r ec eiv e d   ch an n el  g ai n s   o f   g r o u p   j   w h e r [ , 1     , ] .   Ma tr ix   , ×   is   t h en   d e f i n ed   as  th r ec ei v ed   ch an n el  m atr i x   o f   t h p - th   u s er   f r o m   t h j - th   g r o u p ,   w h i ch   is   n o k n o w n   at  t h r ec ei v in g   e n d .   Af ter   t h e   m o d u latio n   an d   co d in g   p r o ce s s ,   th d ata  v ec to r   ( , ) × 1   f r o m   u s e r   p   o f   g r o u p   j   is   m ap p ed   to   th e   f r eq u en c y   d o m a in   v ia  th Fo u r ier   T r an s f o r m   o p er atio n .   I n   o r d er   to   r em o v t h i n ter   s y m b o in ter f er e n ce ,   t h c y clic  p r ef i x   o p er atio n   is   also   p er f o r m ed   b ef o r tr an s m is s io n   an d   af ter   th d ata  v ec to r   is   r ec eiv ed .           Fig u r 1 : T h T r an s m it ter   an d   R ec eiv er   Mo d el .       W h en   t h tr an s m itted   s i g n al  o f   ea ch   u s er   h as   an   eq u al  p o w e r   s p ec tr al  d en s it y ,   , ( , ) 2 ,   co r r u p ted   b y   ad d itiv w h i te  Gau s s ia n   n o is e   w it h   s p ec tr al  d en s it y ,   , ( , ) 2 ,   th in p u s ig n al - to - n o i s r atio   ( SNR )   ca n   b e   r ep r esen ted   as  ( , ) = , ( , ) 2 / , ( , ) 2 .   B y   u s i n g   th MM SE  ap p r o ac h ,   d etec ti o n   m atr i x   [9 ] ,     , × ,    f o r   r ec o v er in g   th r ec ei v ed   s ig n a l c an   b d er iv ed   to   p r o d u c th f o llo w i n g   ex p r ess io n     , =     , , ( + ( , ) 1 ) 1 ,   ( 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   7 0 4     7 1 2   706   w h er , = 1 , ( , ) 2 .     T h in ter f er en ce   m i tig a tio n   te ch n iq u p r o p o s ed   in   th i s   p ap er   is   b ased   o n   th s u cc e s s i v i n ter f er en ce   ca n ce llatio n   m et h o d .   B y   u p d atin g   th ef f ec ti v a m o u n o f   in ter f er en ce   ex p er ie n ce d   b y   t h cu r r en u s er   r ec eiv ed   d ata  to   b d etec te d ,   E q u atio n   ( 2 )   w h ic h   r ep r esen t s   th i n v er s co v ar ia n c m atr ix   m u s b r ec alcu lated   w h en e v er   r ec e iv ed   d ata  v ec to r   i s   s u cc es s f u ll y   d etec ted   i n   o r d er   to   ex cl u d th e   a m o u n o f   in ter f er e n ce   co n tr ib u ted   b y   t h r ec eiv ed   d ata  w h ic h   h a v b ee n   s u cc es s f u ll y   r ec o v er ed .   T h is   u p d ated   in v er s m atr i x ,   , × ,   c an   b ex p r ess ed   as f o llo w s     , =     ( , 1 , 1 + + , , + ( , ) 1 ) 1 ,   ( 3 )     w h er d en o tes  th p - th   u s er   o f   t h j - th   g r o u p .   T h r ec eiv ed   ch an n el  m atr ices  ( e g .   , ,   )   r ef er   to   th o s u s er s   1 , 2   u n til   ,   w h ich   w ill   b d etec ted ,   ex clu d i n g   t h u s er s   w h ic h   h av e   b ee n   s u cc e s s f u ll y   d ete cted .   Hen ce ,   n e w   m atr i x   w h ic h   is   u s ed   to   p er f o r m   i n ter f er en ce   m iti g atio n   f o r   d etec tin g   t h u s er s   ca n   b w r itte n   as     , =     , , , ,   ( 4 )     T h m atr i x   in   E q u atio n   ( 4 )   c an   b u s ed   to   d etec th d ata   v ec to r   r ec eiv ed   f r o m   u s er   ,   w h ic h   is   ex p r ess ed   as  ̂ ( , ) = , ̂ , ,   w h er v ec to r   ̂ ,   co n tai n s   i n ter f er e n ce   o n l y   f r o m   th later   u s er s   w h ic h   h a v e   n o t b ee n   d etec ted ,   an d   is   ca lcu lated   as sh o w n   b elo w   [ 1 4 ]     ̂ , 1 =     ̂ , , ̂ ( , ) ,   ( 5 )     I n   th i s   p ap er ,   n e w   f o r m u l atio n   is   p r o d u ce d   b ased   o n   t h s u cc ess iv i n ter f er e n ce   c a n ce llatio n   ap p r o ac h   to   p r o d u ce   co m p u tatio n a ll y   lo w er   tr an s m is s io n   m o d el.   T h m ai n   co m p u ta t io n s   ar in v o lv ed   i n   d eter m in i n g   m atr i x   ,   o f   E q u atio n   ( 3 ) ,   w h ic h   is   th in v er s co v ar ian ce   m a tr ix .   Fo r   n o tatio n a co n v en ie n ce ,   th e n tr y   o f   t h is   m atr i x   at  r o w   a n d   co lu m n   y   i s   ex p r es s e d   as  , = [ , ] , ,   w h ic h   i s   f u r t h er   d etaile d   as   f o llo w s   [ 1 4 ]     , = { [ , , 1 ] + 1 , + 1 , if       = 1 0 , e l s e whe r e   ( 6 )     w it h   =  =    f o r   = 1 , , an d   , = 0 , 1 , , 1 .    I n   th r ec eiv ed   ch an n el  m a tr ix ,   th e   en tr y   i s   r ep r esen ted   as,  , , = [ ] , .   Hen c th co v ar ian ce   m atr i x   is   r e wr itten   as b elo w   [ 1 4 ]     , , = [ , , ( ) , , + ( ) , + , ( ) , + , + ( ) ]   ( 7 )     w h er     , , ( ) = , , , , + 1 = 1 ( , ) , = , , ( 1 ) + , , + ( 1 ) , , + ( 1 ) .           w it h   ( , )   v alu is   u n it y   w h en   =   an d   ze r o   o th er w i s e.   T h s u cc es s iv i n ter f er e n ce   ca n ce l latio n   o p er atio n   is   s tar ted   f r o m   t h - t h   u s er ,   w h ic h   is   i n ter f er ed   b y   tr a n s m itted   d ata  f r o m   all  u s er s .   He n ce   th e   d etec tio n   o f   t h is   u s er ,   w h ic h   i s   in d icate d   as   = ,   is   s i m ilar   to   th MM SE  d etec tio n   p r o ce s s ,   wh ich   is   al s o   s i m p li f ied   a n d   p r esen ted   in   th i s   p ap er .   T o   co m p lete  th in ter f er en ce   m i tig at io n   p r o ce s s   a f t er   d etec tin g   t h - th   u s er ,   t h i n ter f er e n ce   ca u s e d   b y   th i s   n e w l y   d etec ted   u s er   is   r e m o v ed   an d   t h n ex t   u s er   i.e .   u s er   1   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A d a p tive  I n terf eren ce   Mit ig a ti o n   w ith   User   Gro u p in g   fo r     ( Ha d h r a mi  A b .   Gh a n i )   707   th en   d etec ted .   T h s a m p r o ce s s   co n ti n u es  f o r   all  u s er s .   Hen ce ,   th e n tr ies  o f   th i n te r f er en ce   m iti g atio n   m atr i x   ,   f o r   r ec o v er in g   th r ec e iv ed   d ata  is   w r i tten   a s   , , +  = 1 2 , , , +  , +  , +  , +  1 = 0       w h er , , +  = [ , ] , +  , , , = [ ] ,   f o r   = 0 , 1 , ,   an d   = of f s e t + 1 , , of f s e t + .   I n   th n e x s ec tio n ,   b r ief   an a l y s is   o n   t h e   s p ec tr al  a n d   e n er g y   ef f icie n c y   i s   ca r r ied   o u t   to   m ea s u r p er f o r m an ce   o f   th e   u s er s   i n   t h p r o p o s ed   s y s te m .     2 . 1 .     E nerg y   a nd   Sp ec t ra l Eff iciency   T h en er g y   e f f icien c y   i s   d eter m i n ed   as  f o llo w s      = 10 l o g ( 1 + o , ( , ) )  ( T + SC ) ,   ( 8 )     w h er o , ( , )   is   th u n b ia s ed   s ig n al - to - in ter f er en ce   a n d   n o i s r atio   ( SIN R )   [ 8 ]   g iv e n   b y   o , ( , ) = 2 , ( , ) , , , 1 2 , ( , ) , , , ,   w h er ,   is   th - t h   co l u m n   o f   ,   in d ex     is   g i v en   a s   = + ( 1 )   an d     is   th f r eq u en c y   ca r r ier   o f f s et,     T   is   th tr a n s m it  p o w er   an d   SC   is   t h lo ad - in d ep en d en cir c u it  p o w er .   An o th er   i m p o r tan m ea s u r e m e n t p ar a m eter   is   th b an d w id t h   ef f icie n c y ,   w r i tten   a s      = 10 l o g ( 1 + o , ( , ) )  ,   ( 9 )     w h er W   is   t h b an d w id th   al lo ca te d   to   ea ch   g r o u p .   I n   th n ex s ec tio n ,   b r ief   an al y s is   o n   t h ad ap tiv e   in ter f er er n ce   m i tig a tio n   al g o r ith m   w it h   u s er   g r o u p in g   i s   p r esen ted .     2 . 2   Ada ptiv I nte rf er ence   M it i g a t io n Alg o rit h m   w it h User  G ro u pin g   SIC  i m p le m e n tat io n   i s   e f f ec ti v f o r   s u cc e s s i v el y   r e m o v i n g   in ter f er en ce   o v er   n u m b er   o f   s i g n als ,   w h er ea ch   s i g n a b elo n g s   to   o n s p ec if ic  u s er ,   p r o v id ed   th at  th f ir s s ig n al  i s   s u cc e s s f u ll y   d etec ted .   W h en   d etec tin g   th e   n e x s i g n a l,  th e   s u cc e s s f u ll y   d etec ted   s i g n al   w ill  b ta k en   as  th i n ter f er in g   s i g n a l’   to   b m iti g ated .   Ho w e v er ,   w h e n   t h e   f ir s t   s i g n al  i s   f ailed   to   b d ete cted ,   in ter f er e n ce   m iti g atio n   is   n o p o s s ib le  to   b ca r r ied   o u f o r   th s ec o n d   s i g n al  d etec tio n .   T h s a m p r o b le m   h ap p en s   w h e n   an y   s ig n al,   n o n ec e s s ar il y   t h e   f ir s s i g n a l,  is   f ailed   to   b d et ec ted ,   th n e x s i g n a is   i m p o s s ib le  to   b d etec ted   v ia   in ter f er en ce   m it ig at io n   m et h o d .   I n   o r d er   t o   im p r o v p er f o r m a n ce   o f   th i s   in ter f er en ce   ca n ce llatio n   p r o ce s s ,   an   ad ap tiv ap p r o ac h   is   in tr o d u ce d   s u ch   t h at  w h e n   an y   s i g n al  o th er   t h a n   th last   s i g n al   is   f ailed   to   b d etec ted ,   th at  t h al g o r ith m   ch o o s es  an o t h er   s i g n a l,  w h ic h   is   y et  to   b d etec ted ,   to   p e r f o r m   i n ter f er en ce   m iti g atio n   o p er atio n   an d   d etec th s ig n al .   I f   th e   f ai led   s i g n al  is   t h f ir s t   s i g n al,   t h e n   t h al g o r ith m   w ill   ch o o s a n o t h er   s i g n al   to   b d etec ted   as th f ir s t s ig n al.   T h is   al g o r ith m   i s   s u m m ar ized   i n   Fi g u r e   2.           Fig u r 2 : A d ap ti v Su cc e s s i v e   I n ter f er en ce   C an ce llatio n   w i t h   User   Gr o u p in g     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   7 0 4     7 1 2   708       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     Sev er al  test s   h a v b ee n   ca r r ied   o u to   o b s er v p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   m o d els.  T h e   m ea s u r e m e n p ar a m eter s   ar e   th e n er g y   e f f icie n c y ,   s p ec tr al  ef f icie n c y   a n d   u s er   e n er g y   ef f icie n c y .   T h e   p h y s ical  c h a n n el   p r o p ag atio n   p ar a m eter s   f o llo w   th e   s ta n d ar d   3 GPP   L T E   s p ec if icat io n s   f o r   P ed estrian   ch an n el  m o d el,   w h ic h   is   s p ec if ied   in   t h s a m m a n n er   p r esen ted   in   [ 1 3 - 1 4 ] ,   w h er P _ SC =1 3 0 W ,   W =1 0 MH z,   N _o= - 1 7 4 d B m /Hz.   T h n u m b er   N_ u   o f   u s er s   p er   g r o u p   r an g es  b et w ee n   o n to   f o u r   an d   th e   n u m b er   N_ r   o f   r ec eiv in g   a n te n n a s   is   f o u r .   T h r ad io   ce lls   ar is o m etr ic,   ass u m i n g   all  u s er s   ar at  th s a m e   d is tan ce   f r o m   t h b ase  s tatio n .   I n   Fig u r 3   an d   Fi g u r e   4 ,   th b it  er r o r   r ate  ( B E R )   an d   th p ac k et  er r o r   r ate  ( P E R )   r esu lts   ar p lo tted   af ter   r u n n i n g   th p r o p o s ed   s ch e m e,   w h ic h   is   I m AC   SI C - to   b co m p ar ed   w it h   th o th er   t w o   ex is ti n g   s ch e m es,  w h ic h   ar J o in SIC - [ 8 ]   an d   AC   SIC - [ 1 3 ] .   E ac h   o f   t h ese  t h r ee   s ch e m e s   is   s ep ar atel y   r u n   b y   s etti n g   N_ u   u s er s   to   tr an s m it   r an d o m l y   g e n er ated   s y m b o ls   in   b lo ck s   o f   1 2   s y m b o ls   ea ch   o v er   th u p li n k   d ir ec tio n .   W h en   th s y m b o ls   ar r ec eiv ed ,   th B E R   an d   P E R   ar m ea s u r ed   at  th r ec eiv i n g   a n te n n a s   b y   co m p u ti n g   t h n u m b er   o f   s u cc ess f u l l y   d etec ted   b its   o v er   th e   to tal  n u m b er   o f   b its   tr an s m itted   w it h in   al l   tr an s m itted   s y m b o ls ,   w h er e ac h   s y m b o co n s is ts   o f   t w o   b i ts .   T h in p u SNR   is   s et  in   t h r an g b et w ee n   - d B   to   3   d B .   I ca n   b o b s er v ed   f r o m   Fi g u r 3   an d   Fig u r e   4   th at  th p r o p o s e d   I m AC   SIC - s ch e m p er f o r m ed   b etter   th an   t h t w o   ex i s ti n g   m eth o d s ,   w h er t h r ec o r d ed   B E R   an d   P E R   ar ab o u t 1 d B   lo w er   t h an   t h o s o f   t h e   ex is t in g   m et h o d s   w h e n   ac h iev in g   B E R s   b et w ee n   10 ^( - 1 )     to   10 ^( - 3 ) .   A s   th is   B E R   an d   P E R   r ed u ctio n s   ar o b s er v ed   at  lo w   i n p u SN R s ,   it  ca n   b co n s id er ed   as  u s ef u an d   s ig n i f ica n s in ce   m o b ile  tr an s m i s s io n   is   n ee d ed   at  lo w   in p u t SN R s   d u e   to   ce r tain   cir cu m s ta n ce s   s u c h   as th lo w   b atter y   le v el.           Fig u r 3 .   B E R   v er s u s   I n p u S NR       Fig u r e .   5   s h o w s   t h i n d iv id u al   u s er   P E R   o b s er v ed   w h e n   t h test   is   r u n   o n   th p r o p o s ed   I m AC   SI C - s ch e m a n d   t h e x is t in g   J o in t   SIC - G.   T h er ar f o u r   u s er s   d iv id ed   in to   t w o   g r o u p s ,   ea c h   w it h   t w o   u s er s .   T h last   t w o   d i g its   o n   t h n a m o f   th s ch e m e s ,   li k J o in SI C - G1 2   f o r   in s tan ce ,   r e f er s   to   t h e   g r o u p   a n d   th u s er ,   w h ic h   in   t h i s   ca s r ef er s   to   g r o u p   1   an d   u s er   2 .   I is   clea r   th at  t h u s er   P E R s   o f   th I m A C   SIC - s c h e m is   lo w er   th a n   t h o s o f   t h J o in t S I C - w i th   g ai n s   b et w ee n   0 . 5   to   2   d B .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A d a p tive  I n terf eren ce   Mit ig a ti o n   w ith   User   Gro u p in g   fo r     ( Ha d h r a mi  A b .   Gh a n i )   709       Fig u r 4 .   P E R   v er s u s   I n p u S NR .       I n   o r d er   to   en s u r t h at  t h e n e r g y   e f f icie n c y   in cr ea s e s ,   t h i n ter f er e n ce   m iti g atio n   m o d el  i s   p r o p o s ed   in   t h i s   p ap er   b ased   o n   t h SIC  ap p r o ac h   to   i n cr ea s t h a ch iev ab le   ca p ac it y   w h ils t   r ed u cin g   th e   in c u r r ed   co m p u tatio n al  co m p le x it y .   I ca n   b s ee n   th a th p r o p o s ed   in ter f er e n ce   m iti g atio n   m o d el  h as  g ai n   o f   ab o u t   2 d B   t o   3 d B   w h e n   tar g et  en er g y   ef f ic ien c y   o f   0 . 3   Mb p s /J o u le,   b et w ee n   Fig u r e   3   an d   Fig u r e   4 .   A p ar f r o m   f i x in g   th e   n u m b er   o f   u s er s   p er   g r o u p ,   a n o th er   test   is   r u n   to   o b s er v t h b est   g r o u p in g   f o r   g iv e n   to tal  n u m b er   o f   u s er s .   I n   th i s   test ,   to tal  o f   f o u r   u s er s   ar as s u m ed   in   t h r ad io   ce ll  an d   ea ch   g r o u p   is   allo w ed   to   h av a   d if f er e n t n u m b er   o f   u s er s .           Fig u r e   5 .   User   P E R   v er s u s   in p u t SN R .       T h to tal  en er g y   e f f ic ien c y ,   te r m ed   as  u s er   e n er g y   e f f ic ien c y ,   is   th e n   ca lc u lated   u s i n g   E q u atio n   ( 1 0 ) .   Ba s ed   o n   th r es u lt s   s h o w n   in   Fig u r e   6 ,   it is   o b s er v ed   th at  th h i g h e s u s er   e n er g y   ef f ic ien c y   is   o b tai n ed   w h e n   ea ch   g r o u p   i s   eq u all y   allo ca t ed   w it h   t w o   u s er s .   T h lo w e s u s er   e n er g y   ef f icie n c y   is   wh en   n o   g r o u p i n g   is   d o n e.   T h m a x i m u m   n u m b er   o f   g r o u p s   i n   th i s   test   i s   t wo ,   to   av o id   an y   f u r t h er   in cr e ase  in   t h s p ec tr al   ef f icien c y   o f   t h s y s te m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   7 0 4     7 1 2   710       Fig u r e   6 E n er g y   E f f icie n c y   v er s u s   I n p u SN R .       Fig u r e   6   a n d   7   s h o w s   th e   e n er g y   a n d   s p ec tr al  e f f icie n c y   m ea s u r ed   u s i n g   E q u at io n   ( 8 )   an d   ( 9 )   r esp ec tiv el y .   T h ef f icie n c y   v alu es  ar m ea s u r ed   f o r   r an g o f   in p u SNR s   f r o m   0   to   6 0   d B .   Fro m   th t w o   f i g u r es,   it  i s   o b s er v ed   t h at  t h e   p r o p o s ed   I m A C   SIC - s c h e m h av e   b etter   g ai n s   o f   1   to   3   d B .   T h is   i s   m ain l y   co n tr ib u ted   b y   th e   ad ap tiv i n ter f er e n ce   m iti g atio n   o p er atio n   i m p le m e n ted   w h ic h   r ed u c es  t h i n ter f er e n ce   h en ce   i n cr ea s i n g   th SIN R   an d   b o th   th en er g y   ef f ic ien c y   a s   w e ll a s   s p ec tr al  e f f ic ien c y .           Fig u r 7 Sp ec tr al  E f f i cie n c y   v er s u s   I n p u SN R .       4.   CO NCLU SI O N   T h n e w   r ec ei v er   m o d els d esi g n ed   b ased   o n   th p r o p o s ed   ad ap tiv in ter f er en ce   m iti g atio n   m et h o d   h av b ee n   d e m o n s tr ated   in   t h i s   p ap er   to   r e d u ce   b it a n d   p ac k et  er r o r   r ates e s p ec iall y   at  lo w   SNR s   w h e n   t h a m o u n t i n ter f er e n ce   is   co n s id e r ab ly   h i g h .   F u r t h er m o r e,   th e n er g y   ef f icie n c y   is   al s o   i m p r o v ed   w h e n   th in ter f er e n ce   m iti g atio n   s ch e m is   in   p lace ,   w h i ls t i n cr ea s i n g   th s p ec tr al  ef f icie n c y .       ACK NO WL E D G E M E NT S     A   s p ec ial  t h a n k s   to   th Mi n i s tr y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n ,   Ma la y s ia,   f o r   f u n d i n g   t h is   p r o j ec t   an d   Mr .   L u q m a n   Hak e m   f o r   r u n n i n g   s ev er al  s i m u latio n s   o f   t h e   p r o p o s ed   s y s te m   p r esen ted   in   t h is   p ap er .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A d a p tive  I n terf eren ce   Mit ig a ti o n   w ith   User   Gro u p in g   fo r     ( Ha d h r a mi  A b .   Gh a n i )   711   RE F E R E NC E S     [1 ]   M .   Ch u a n ,   e a l ,   On   th e   p e rf o r m a n c e   o in terf e r e n c e   c a n c e latio n   in   D2 D - e n a b le d   c e ll u lar  n e tw o rk s,”   W ire le ss   Co mm u n ica ti o n s &   M o b il e   Co mp u ti n g ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 6 ,   p p .   2 6 1 9 2 6 3 5 ,   2 0 1 6 .   [2 ]   A .   Id rissa ,   e a l. ,   In terfe re n c e   a n d   El e c tro m a g n e ti c   Co m p a ti b il it y   Ch a ll e n g e in   5 G   W ir e les N e t w o rk   De p lo y m e n ts” In d o n e sia n   J o u r n a o E lec trica En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e   ( IJ EE CS ) ,   v o l.   5 ,   n o .   3 ,   p p .   612 - 6 2 1 ,   M a 2 0 1 7 .   [3 ]   I.   Isk a n d a r,   e a l. ,   In ter - c e ll   In terf e r e n c e   M a n a g e m e n T e c h n iq u e   f o M u lt i - Ce ll   L T E - A   Ne t w o rk In ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   7 ,   n o .   5 ,   p p .   2 6 9 6 - 2 7 0 5 ,   A p 2 0 1 7 .   [4 ]   Y.  Ba lb o u a n d   E.   I.   Na ji b a   El   Am r a n i,   In ter - c e ll   In terf e re n c e   M it ig a ti o n   th r o u g h   F lex ib le   Re so u rc e   Re u se ,   L P - OFDM   a n d   Co o r d i n a ti o n   tec h n i q u e f o LT A d v a n c e d   in   De n se   Urb a n   A re a In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e   ( I J EE CS ) ,   v o l.   3 ,   n o .   3 ,   p p .   5 2 7 - 5 3 3 ,   S e p   2 0 1 6 .   [5 ]   R.   Zak h o u a n d   D.  G e sb e rt,   O p ti m ize d   d a ta  sh a rin g   in   m u lt ice ll   M IM w it h   f in it e   b a c k h a u c a p a c it y ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   S i g n a Pr o c e ss in g ,   v o l.   5 9 ,   n o .   1 2 ,   p p .   6 1 0 2 - 6 1 1 1 ,   2 0 1 1   [6 ]   J.  Ho y d is ,   e a l ,   Op ti m a c h a n n e train i n g   in   u p li n k   n e tw o rk   M IM sy ste m s,”   IEE T ra n s a c ti o n o n   S i g n a l   Pro c e ss in g ,   v o l .   5 9 ,   n o .   6 ,   p p .   2 8 2 4 - 2 8 3 3 ,   2 0 1 1 .     [7 ]   C.   P a rk ,   Y. - P .   W a n g ,   G .   Jo n g re n ,   D.  Ha m m a r wa ll ,   Ev o lu ti o n   o f   u p li n k   M IM f o L T E - a d v a n c e d ,   IEE Co mm u n ica ti o n s M a g a z in e ,   v o l.   4 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 2 - 1 2 1 ,   2 0 1 1 .   [8 ]   M .   A .   Ru d e r ,   e a l ,   Jo in u se g r o u p in g   a n d   f re q u e n c y   a ll o c a ti o n   f o m u lt iu se S C - F DMA   tran s m i ss io n ,   El se v ier   Ph y sic a Co mm u n ica ti o n ,   v o l .   8 ,   p p .   9 1 - 1 0 3 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   Y.  Zh o u ,   e a l ,   S p e c tral  -   a n d   e n e rg y -   e ff i c ien tw o - sta g e   c o o p e ra ti v e   m u lt ica st   f o LT E - a d v a n c e d   a n d   b e y o n d ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   W ire les s C o mm u n ic a ti o n s ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 p p .   3 4 - 4 1 ,   2 0 1 4 .     [1 0 ]   L .   X u e d o n g ,   e a l ,   Co o p e ra ti v e   c o m m u n ica ti o n w it h   re la y   se l e c ti o n   f o w irele s n e t w o rk s:  d e s ig n   issu e a n d   a p p li c a ti o n s,”   W ire les s Co mm u n i c a ti o n &   M o b il e   Co mp u ti n g ,   v o l .   1 3 ,   n o .   8 ,   p p .   7 4 5 - 7 5 9 ,   2 0 1 3 .     [1 1 ]   Y.  Ru i ,   et  a l ,   M o d e   se lec ti o n   a n d   p o w e o p ti m iza ti o n   f o e n e rg y   e ff ici e n c y   in   u p li n k   v irt u a m i m o   s y ste m s,”   IEE J o u rn a o n   S e lec ted   Are a s in   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   3 1 ,   n o .   5 ,   p p .   926 - 9 3 6 ,   2 0 1 3 .   [1 2 ]   S .   S e a rle,  M a trix A lg e b r a   Us e fu f o r S t a ti stics ,   J o h n   W il e y   a n d   S o n s,  1 9 8 2 .     [1 3 ]   J.  Jia n g ,   et  a l ,       E n e rg y - e ff icie n c y   a n a l y sis  a n d   o p ti m iza ti o n   f o v irt u a l - M IM sy ste m s,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Veh icu la T e c h n o lo g y ,   v o . 6 3 ,   n o .   5 ,   p p .   2 2 7 2 - 2 2 8 3 ,   2 0 1 4 .   [1 4 ]   H.  A b   G h a n i ,   et  a l ,     A n Co lo n y   A lg o rit h m   w it h   In terf e re n c e   C a n c e ll a ti o n   f o Co o p e ra ti v e   T ra n s m issio n ,   IE T   S ig n a l   Pro c e ss in g ,   v o l.   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   6 0 3     6 1 0 ,   2 0 1 6 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   7 0 4     7 1 2   712   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS  ( 1 0   P T )         Ha d h ra m A b   G h a n re c e iv e d   h i b a c h e lo r   d e g re e   in   e lec tro n ics   e n g in e e rin g   f ro m   M u lt im e d ia   Un iv e rsit y   M a la y sia   (M M U) ,   M e lak a   in   2 0 0 2 .   I n   2 0 0 4 ,   h e   c o m p lete d   h is  m a ste rs   d e g re e   in   T e le c o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a T h e   Un iv e r sit y   o M e lb o u r n e .   He   th e n   p u rsu e d   h is  P h . D.  a t   Im p e rial  Co ll e g e   L o n d o n   in   t h e   sa m e   stu d y   a r e a   a n d   c o m p lete d   h is  P h . D.  re se a rc h   in   2 0 1 1 .   His   re se a rc h   a re a   o f   in tere sts  in c lu d e   w irele ss   c o m m u n ica ti o n ,   sig n a p ro c e ss in g ,   m a c h in e   v isio n   a n d   a rti f icia in telli g e n c e .   Cu rre n tl y   h e   se rv e as   a   se n io lec tu re r   a M M U.           A z l a n   A b d   Az iz re c e iv e d   th e   B. S .   d e g re e   in   e lec tri c a l   a n d   c o m p u ter en g in e e rin g   f ro m   Oh io   S tate   Un iv e rsit y ,   Co lu m b u s,  Oh i o ,   US A   in   1 9 9 8 ,   t h e   M . S .   d e g re e   in   c o m m u n ica ti o n   e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o M a n c h e ste r,   U in   2 0 0 4   a n d   t h e   P h . D.  d e g re e   in   c o m m u n ica ti o n   e n g in e e rin g   f ro m   Na g o y a   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y ,   Ja p a n   in   2 0 1 2 .   He   h a m a n y   y e a r o f   tele c o m m u n ica ti o n   in d u strial  e x p e rien c e   in   v a rio u f ield a n d   d iv isio n s .   He   is  c u rr e n tl y   a tt a c h e d   to   M u lt im e d ia   Un iv e rsit y ,   M e lak a   in   th e   F a c u lt y   o En g in e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y .   His  r e se a r c h   in tere sts  a re   in   th e   a re a o f   c o m m u n ica ti o n   t h e o ry ,   in f o rm a ti o n   t h e o ry ,   a n d   n e t w o rk in g .   His  c u rre n re se a rc h   f o c u se s o n   se c u rit y   in   w irele s s a n d   v e h icu lar ad - h o c   n e tw o rk s .             A z i z u l   A z iz a n   o b tai n e d   h is  P h q u a li f ica ti o n   ( 2 0 0 9 ),   f ro m   Un iv e r sity   o f   S u rre y   re se a r c h in g   o n   3 . 5 G   p h y sic a la y e a d a p tatio n   f o sa telli te  s y ste m s.  He   late jo in e d   t h e   M a lay sia n   Co m m u n ica ti o n   a n d   M u lt im e d ia  Co m m issio n   f o m o re   th a n   6   y e a rs  o v e rse e in g   sp e c tru m   a n d   n u m b e rin g   p o l icie a n d   re so u rc e   m a n a g e m e n t.   He   is  c u rre n tl y   w it h   A d v a n c e d   In f o r m a ti c s   S c h o o (A IS ),   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay si a   Ku a la  L u m p u r   w h e re   h is  re se a rc h   a re a in c lu d e T e le c o m m u n ica ti o n s,  C y b e rp h y si c a S y ste m (in c   Io T ),   Bu sin e ss   In telli g e n c e   a n d   En g in e e rin g   E d u c a ti o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.