DE202022101358U1 - A non-orthogonal filter bank multicarrier system for 5G communications - Google Patents
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Abstract
Ein nicht-orthogonales Filterbank-Mehrträgersystem (FBMC) für die 5G-Kommunikation, wobei das System gekennzeichnet durch:
ein Signalerzeugungsmodul zum Erzeugen eines FBMC-Signals, wobei das Modul an eine Mehrphasen-Netzwerk-Filterbank mit mehreren Trägern (PPN-FBMC) angeschlossen ist, in der jedes FBMC-Signal vor der Übertragung gefiltert wird, um Interträger-Interferenz (ICI) und Inter-Symbol-Interferenz (ISI) zu eliminieren;
ein Vektorsignalgenerator (VSG)-Modul zum Übertragen des FBMC-Signals als Sender, wobei der FBMC-Sender einen Modulator und einen Mapper zum Modulieren und Abbilden des FBMC-Signals zum Erzeugen eines Übertragungsbits vor dem Übertragen durch einen Kanal enthält;
ein Vektorsignalanalysator (VSA)-Modul zum Empfangen des FBMC-Signals als Empfänger, wobei der FBMC-Empfänger einen Demodulator und einen Demapper zum Demodulieren und Demappen des FBMC-Signals zum Erzeugen eines empfangenen Bits enthält;
ein auf der Empfängerseite angebrachtes Modul zur Analyse der Bitfehlerrate (BER), das eine Verarbeitungseinheit zur Berechnung der BER für ein bestimmtes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) enthält; und
ein auf der Empfängerseite angebrachten Leistungsmesser umfassend einen Leistungssensor zur Messung des Verhältnisses von Spitzen- zu Durchschnittsleistung (PAPR).
A non-orthogonal filter bank multicarrier system (FBMC) for 5G communications, the system being characterized by :
a signal generation module for generating an FBMC signal, the module being connected to a multi-carrier polyphase network filter bank (PPN-FBMC) in which each FBMC signal is filtered prior to transmission to remove inter-carrier interference (ICI) and eliminate inter-symbol interference (ISI);
a vector signal generator (VSG) module for transmitting the FBMC signal as a transmitter, the FBMC transmitter including a modulator and a mapper for modulating and mapping the FBMC signal to generate a transmission bit prior to transmission through a channel;
a vector signal analyzer (VSA) module for receiving the FBMC signal as a receiver, the FBMC receiver including a demodulator and a demapper for demodulating and demapping the FBMC signal to generate a received bit;
a receiver-side Bit Error Rate (BER) analysis module including a processing unit for calculating the BER for a given signal-to-noise ratio (SNR); and
a receiver-side mounted power meter comprising a power sensor for measuring the peak to average power ratio (PAPR).
Description
BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein nicht-orthogonales Filterbank-Mehrträgersystem für die 5G-Kommunikation.The present invention relates to a non-orthogonal filter bank multicarrier system for 5G communication.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Orthogonales Frequenzmultiplexing (OFDM) ist eine Mehrträgertechnologie, die in aktuellen Kommunikationssystemen, wie 4G-Mobilfunknetzen, weit verbreitet ist. Herkömmliche OFDM-Methoden verwenden die inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) im Sendeteil und die schnelle Fourier-Transformation (FFT) im Empfangsteil, um sich gegen Mehrwege-Schwund zu schützen. Filter Bank Multi-Carrier ist eine Weiterentwicklung von OFDM, die Intersymbol-Interferenz (ISI) und Intercarrier-Interferenz (ICI) beseitigt, indem jeder Träger vor der Übertragung unabhängig gefiltert wird. Es gibt zwei Arten von FBMC-Implementierungen: Poly-Phase-Network-Filterbank-Multi-Carrier (PPN-FBMC) und Frequenzspreiz-Filterbank-Multi-Carrier (FS-FBMC) (FS-FBMC). In diesem Papier wird das PPN-FBMC-Modell verwendet, das die Komplexität durch zusätzliche Filteroperationen sowohl auf der Sender- als auch auf der Empfängerseite reduziert. In diesem Papier FBMC-System mit dem Prototyp wird der Filter vorgeschlagen, eine neue physikalische Schicht für futuristische und effiziente Mobilfunknetze mit hohen Datenraten und variablem Spektrum Anforderungen zu entwickeln. Um den Peak-Faktor zu erhöhen, wird der Prototyp-Filter mit Überlappungs-/Spreizungsfaktoren K=4, 6 und 8 in der Simulation zusammen mit Offset-Quadratur-Amplitudenmodulation (OQAM) verwendet.Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a multi-carrier technology that is widely used in current communication systems, such as 4G cellular networks. Conventional OFDM methods use Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) in the transmit part and Fast Fourier Transform (FFT) in the receive part to protect against multipath fading. Filter Bank Multi-Carrier is an evolution of OFDM that eliminates Intersymbol Interference (ISI) and Intercarrier Interference (ICI) by independently filtering each carrier before transmission. There are two types of FBMC implementations: Poly-Phase Network Filterbank Multi-Carrier (PPN-FBMC) and Frequency Spread Filterbank Multi-Carrier (FS-FBMC) (FS-FBMC). In this paper, the PPN-FBMC model is used, which reduces complexity through additional filter operations on both the sender and receiver side. In this paper FBMC system with the prototype filter is proposed to develop a new physical layer for futuristic and efficient cellular networks with high data rates and variable spectrum requirements. To increase the peak factor, the prototype filter with overlap/spreading factors K=4, 6 and 8 is used in the simulation together with offset quadrature amplitude modulation (OQAM).
In Anbetracht der vorangegangenen Diskussion wird deutlich, dass für die 5g-Kommunikation ein nicht-orthogonales Filterbank-Mehrträgersystem (FBMC) benötigt wird.In view of the previous discussion, it becomes clear that a non-orthogonal filter bank multi-carrier system (FBMC) is required for 5g communication.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, ein nicht-orthogonales Filterbank-Multiträgersystem (FBMC) für die 5G-Kommunikation bereitzustellen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein FBMC-basiertes SG-Kommunikationssystem mit Proto-Typ-Filtern höherer Ordnung Spreizfaktoren.Das System untersucht die Leistung eines FBMCbasierten 5G-Kommunikationssystems mit den Spreizfaktoren 4, 6 und 8 in Bezug auf die spektrale Effizienz, Außerband-Emissionen, das Verhältnis von Spitzen- zu mittlerer Leistung (PAPR) und die Bitfehlerrate (BER) bei additivem weißem Gaußschen Rauschen (AWGN) und Fading-Bedingungen im Freien, wie z. B. auf dem Land (RLOS), auf der Autobahn (HLOS) und im Nahbereich der Stadt (UALOS).The present disclosure aims to provide a non-orthogonal filter bank multicarrier system (FBMC) for 5G communication. In particular, the present invention relates to an FBMC-based SG communication system with proto-type filters of higher order spreading factors. The system examines the performance of an FBMC-based 5G communication system with spreading
In einer Ausführungsform umfasst ein nicht-orthogonales Filterbank-Mehrträgersystem (FBMC) für 5G-Kommunikation ein Signalerzeugungsmodul zum Erzeugen eines FBMC-Signals, wobei das Modul an ein Mehrphasen-Netzwerk-Filterbank-Mehrträgersystem (PPN-FBMC) angeschlossen ist, in dem jedes FBMC-Signal vor der Übertragung gefiltert wird, um Interträger-Interferenz (ICI) und Inter-Symbol-Interferenz (ISI) zu eliminieren.Das System umfasst ferner ein Vektorsignalgenerator (VSG)-Modul zum Übertragen des FBMC-Signals als Sender, wobei der FBMC-Sender einen Modulator und einen Mapper zum Modulieren und Abbilden des FBMC-Signals zum Erzeugen eines Übertragungsbits vor dem Übertragen durch einen Kanal umfasst.Das System umfasst ferner ein Vektorsignalanalysator (VSA)-Modul zum Empfangen des FBMC-Signals als Empfänger, wobei der FBMC-Empfänger einen Demodulator und einen Demapper zum Demodulieren und Demapping des FBMC-Signals zum Erzeugen eines empfangenen Bits enthält. Das System umfasst ferner ein Bitfehlerraten-Analysemodul (BER), das an der Empfängerseite angebracht ist und eine Verarbeitungseinheit zum Berechnen der BER für ein bestimmtes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) enthält. Schließlich umfasst das System einen Leistungsmesser, der auf der Empfängerseite angebracht ist und einen Leistungssensor zur Messung des Verhältnisses von Spitzen- zu Durchschnittsleistung (PAPR) enthält.In one embodiment, a non-orthogonal filter bank multi-carrier system (FBMC) for 5G communication comprises a signal generation module for generating an FBMC signal, the module being connected to a multi-phase network filter bank multi-carrier system (PPN-FBMC) in which each FBMC signal is filtered prior to transmission to eliminate inter-carrier interference (ICI) and inter-symbol interference (ISI). The system further includes a vector signal generator (VSG) module for transmitting the FBMC signal as a transmitter, wherein the FBMC transmitter includes a modulator and a mapper for modulating and mapping the FBMC signal to generate a transmission bit prior to transmission through a channel.The system further includes a vector signal analyzer (VSA) module for receiving the FBMC signal as a receiver, wherein the FBMC receiver includes a demodulator and a demapper for demodulating and demapping the FBMC signal to generate a received bit. The system further comprises a bit error rate (BER) analysis module mounted at the receiver side and containing a processing unit for calculating the BER for a given signal-to-noise ratio (SNR). Finally, the system includes a power meter mounted on the receiver side containing a power sensor for measuring the peak to average power ratio (PAPR).
In einer Ausführungsform beträgt die Bandbreiteneffizienz des FBMC-Systems 100% bei Überlappungsfaktoren höherer Ordnung, d.h. K=6 und K=8.In one embodiment, the bandwidth efficiency of the FBMC system is 100% at higher order overlap factors, i.e. K=6 and K=8.
In einer Ausführungsform sind die Out-of-Band-Emissionen (OOB) in diesem FBMC-System minimal, was zu einem geringeren Nachbarkanal-Leckverhältnis (ACLR) führt.In one embodiment, the out-of-band (OOB) emissions in this FBMC system are minimal, resulting in a lower adjacent channel leakage ratio (ACLR).
In einer Ausführungsform ist das Verhältnis von Spitzenleistung zu mittlerer Leistung (PAPR) mit den Faktoren K=6 und K=8 etwas besser als mit dem Faktor K=4 in dem FBMC-System.In one embodiment, the peak power to average power ratio (PAPR) with factors K=6 and K=8 is slightly better than with factor K=4 in the FBMC system.
In einer Ausführungsform wird die BER unter AWGN- und Fading-Bedingungen der Sichtlinie analysiert, was für die Fahrzeugkommunikation sehr wichtig ist, wobei die FBMC-Systeme mit höheren Modulationsverfahren wie 64-QAM besser abschneiden.In one embodiment, the BER is analyzed under AWGN and line-of-sight fading conditions, which is very important for vehicle communications, where the FBMC systems perform better with higher modulation schemes such as 64-QAM.
In einer Ausführungsform ist der PAPR des FBMC-Systems mit SF = 6 etwas besser als SF = 4 und SF = 8, so dass das FBMC-System bessere PAPR-Werte aufweist, wenn die QAM-Ordnung höher ist.In one embodiment, the PAPR of the FBMC system with SF=6 is slightly better than SF=4 and SF=8, making the FBMC system better PAPR values when the QAM order is higher.
Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung weiter zu verdeutlichen, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Figuren dargestellt ist. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den begleitenden Figuren beschrieben und erklärt werden.In order to further clarify the advantages and features of the present disclosure, a more detailed description of the invention is provided by reference to specific embodiments thereof that are illustrated in the accompanying figures. It is understood that these figures represent only typical embodiments of the invention and therefore should not be considered as limiting its scope. The invention will be described and explained with additional specificity and detail with the accompanying figures.
Figurenlistecharacter list
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:
-
1 ein Blockdiagramm eines nicht-orthogonalen Filterbank-Multiträgersystems (FBMC) für 5g-Kommunikation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; -
2 eine PPN-FFT-Implementierung der Senderfilterbank gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; -
3 einen PPN-Abschnitt im Sender (K = 6) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; -
4 einen PPN-Abschnitt im Sender (K = 8) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; -
5(a) und5(b) eine FBMC- und OFDM-PSD-Analyse ohne und mit AWGN-Kanal in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen; -
6 eine komplementäre kumulative Verteilungsfunktion (CCDF) des FBMC-Systems mit variablen Überlappungsfaktoren und des OFDM-Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; -
7(a) und7(b) eine BER-Analyse von FBMC- und OFDM-Systemen unter AWGN-Bedingungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen; -
8(a) und8(b) die BER-Analyse unter verschiedenen Fading-Bedingungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen; -
9 die BER-Analyse von FBMC- und OFDM-Systemen mit QPSK, 16QAM und 64QAM in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und -
10 inTabelle 1 einen PAPR-Vergleich für FBMC- und OFDM-Systeme in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
-
1 Figure 12 shows a block diagram of a non-orthogonal filter bank multicarrier system (FBMC) for 5g communication according to an embodiment of the present disclosure; -
2 Figure 12 shows a PPN FFT implementation of the transmitter filter bank according to an embodiment of the present disclosure; -
3 Figure 12 shows a PPN section in the transmitter (K=6) in accordance with an embodiment of the present disclosure; -
4 12 shows a PPN section in the transmitter (K=8) according to an embodiment of the present disclosure; -
5(a) and5(b) Figure 12 shows FBMC and OFDM PSD analysis without and with AWGN channel, in accordance with an embodiment of the present disclosure; -
6 13 shows a complementary cumulative distribution function (CCDF) of the FBMC system with variable overlap factors and the OFDM system, in accordance with an embodiment of the present disclosure; -
7(a) and7(b) show a BER analysis of FBMC and OFDM systems under AWGN conditions in accordance with an embodiment of the present disclosure; -
8(a) and8(b) show the BER analysis under different fading conditions in accordance with an embodiment of the present disclosure; -
9 Figure 1 shows BER analysis of FBMC and OFDM systems with QPSK, 16QAM and 64QAM in accordance with an embodiment of the present disclosure; and -
10 in Table 1 shows a PAPR comparison for FBMC and OFDM systems in accordance with an embodiment of the present disclosure.
Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu verdecken, die für Fachleute mit normalen Kenntnissen der Technik, die von der vorliegenden Beschreibung profitieren, leicht erkennbar sind.Those skilled in the art will understand that the elements in the figures are presented for simplicity and are not necessarily drawn to scale. Furthermore, one or more components of the device may be represented in the figures by conventional symbols and the figures show only the specific details relevant to an understanding of the embodiments of the present disclosure, in order not to obscure the figures with details obscure easily recognizable to those of ordinary skill in the art benefiting from the present description.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Zum besseren Verständnis der Grundsätze der Erfindung wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese in einer speziellen Sprache beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.For a better understanding of the principles of the invention, reference will now be made to the embodiment illustrated in the figures and described in specific language. It should be understood, however, that no limitation on the scope of the invention is intended, and such alterations and further modifications to the illustrated system and such further applications of the principles of the invention set forth therein are contemplated as would occur to those skilled in the art invention would normally come to mind.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory of the invention and are not intended to be limiting.
Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.When this specification refers to "an aspect," "another aspect," or the like, it means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is present in at least one embodiment included in the present disclosure. Therefore, the phrases "in one embodiment," "in another embodiment," and similar phrases throughout this specification may or may not all refer to the same embodiment.
Die Ausdrücke „umfasst“, „bestehend aus“ oder andere Varianten davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten nicht aus.The terms "comprising,""consistingof," or other variations thereof are not intended to exclude cover eventual inclusion. Likewise, one or more devices or subsystems or elements or structures or components preceded by "includes...a" excludes, without further limitation, the existence of other devices or other subsystems or other elements or other structures or other components or additional devices or additional subsystems or additional elements or additional structures or additional components.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which this invention pertains. The system, methods, and examples provided herein are for purposes of illustration only and are not intended to be limiting.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.Embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the attached figures.
In einer Ausführungsform ein Vektorsignalgenerator (VSG)-Modul 104 zum Übertragen des FBMC-Signals als Sender, wobei der FBMC-Sender einen Modulator und einen Mapper zum Modulieren und Abbilden des FBMC-Signals zum Erzeugen eines Übertragungsbits vor der Übertragung durch einen Kanal enthält.In one embodiment, a vector signal generator (VSG)
In einer Ausführungsform ein Vektorsignalanalysator (VSA)-Modul 106 zum Empfangen des FBMC-Signals als Empfänger, wobei der FBMC-Empfänger einen Demodulator und einen Demapper zum Demodulieren und Demappen des FBMC-Signals zum Erzeugen eines empfangenen Bits enthält.In one embodiment, a vector signal analyzer (VSA)
In einer Ausführungsform enthält ein auf der Empfängerseite angebrachtes Modul 108 zur Analyse der Bitfehlerrate (BER) eine Verarbeitungseinheit zur Berechnung der BER für ein bestimmtes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR).In one embodiment, a receiver-side Bit Error Rate (BER)
In einer Ausführungsform enthält ein Leistungsmesser 110, der auf der Empfängerseite angebracht ist, einen Leistungssensor 112 zur Messung des Verhältnisses von Spitzen- zu Durchschnittsleistung (PAPR).In one embodiment, a
Es gibt zwei Arten von FBMC-Implementierungen, nämlich Mehrphasen-Netzwerk-Filterbank-Mehrträger (PPN-FBMC) und Frequenzspreizungs-Filterbank-Mehrträger (FS-FBMC).In dieser angeblichen Erfindung, PPN-FBMC-Modell verwendet wird, die die Komplexität durch zusätzliche Filter-Operationen auf beiden Seiten des Senders und Empfängers, wobei die FBMC-System mit Prototyp-Filter wird vorgeschlagen, um eine neue physikalische Schicht für die futuristische und effiziente Mobilfunknetze mit den Anforderungen der hohen Datenraten und flexible Spektrum.Der Prototyp-Filter mit Überlappungs-/Spreizungsfaktor K=4, 6 und 8 wird für die Simulation zusammen mit OQAM verwendet, um den Spitzenfaktor zu verbessern.There are two types of FBMC implementations, namely Polyphase Network Filterbank Multicarrier (PPN-FBMC) and Spread Spectrum Filterbank Multicarrier (FS-FBMC). In this alleged invention, PPN-FBMC model is used, which reduces the complexity through additional filter operations on both sides of the transmitter and receiver, the FBMC system with prototype filter is proposed to create a new physical layer for the futuristic and efficient mobile networks with the requirements of high data rates and flexible spectrum. The prototype filter with overlap/spread factor K=4, 6 and 8 is used for simulation together with OQAM to improve crest factor.
Die vorliegende Erfindung zeigt die Überprüfung der FBMC- und OFDM-Implementierung, die FBMC- und OFDM-Signalerzeugungsmodul für die Erzeugung von FBMC- und OFDM-Signalen umfasst, dann überträgt VSG-Modul das FBMC/OFDM-Signal und Vector Signal Analyzer (VSA)-Modul empfängt das Signal als Empfänger und verarbeitet mit einer Verarbeitungseinheit, um die BER für einen bestimmten SNR zu berechnen.Dann wird zur Messung des PAPRVSA-Moduls die Verbindung getrennt und ein Leistungsmesser zusammen mit einem Leistungssensor angeschlossen. Dieser Vorgang wird für verschiedene SNR-Werte wiederholt, um die BER-Leistung für verschiedene SNR-Werte zu erhalten.The present invention shows the verification of FBMC and OFDM implementation, which includes FBMC and OFDM signal generation module for generating FBMC and OFDM signals, then VSG module transmits FBMC/OFDM signal and Vector Signal Analyzer (VSA ) module receives the signal as a receiver and processes it with a processing unit to calculate the BER for a given SNR. Then to measure the PAPRVSA module it disconnects and connects a power meter along with a power sensor. This process is repeated for different SNR values to obtain the BER performance for different SNR values.
In einer Ausführungsform beträgt die Bandbreiteneffizienz des FBMC-Systems 100% bei Überlappungsfaktoren höherer Ordnung, d.h. K=6 und K=8.In one embodiment, the bandwidth efficiency of the FBMC system is 100% at higher order overlap factors, i.e. K=6 and K=8.
In einer Ausführungsform sind die Out-of-Band-Emissionen (OOB) in diesem FBMC-System minimal, was zu einem geringeren Nachbarkanal-Leckverhältnis (ACLR) führt.In one embodiment, the out-of-band (OOB) emissions in this FBMC system are minimal, resulting in a lower adjacent channel leakage ratio (ACLR).
In einer Ausführungsform ist das Verhältnis von Spitzenleistung zu mittlerer Leistung (PAPR) mit den Faktoren K=6 und K=8 etwas besser als mit dem Faktor K=4 in dem FBMC-System.In one embodiment, the peak power to average power ratio (PAPR) with factors K=6 and K=8 is slightly better than with factor K=4 in the FBMC system.
In einer Ausführungsform wird die BER unter AWGN- und Fading-Bedingungen der Sichtlinie analysiert, was für die Fahrzeugkommunikation sehr wichtig ist, wobei die FBMC-Systeme mit höheren Modulationsverfahren wie 64-QAM besser abschneiden.In one embodiment, the BER is analyzed under AWGN and line-of-sight fading conditions, which is very important for vehicle communications, where the FBMC systems perform better with higher modulation schemes such as 64-QAM.
In einer Ausführungsform ist der PAPR des FBMC-Systems mit SF = 6 etwas besser als SF = 4 und SF = 8, so dass das FBMC-System bessere PAPR-Werte aufweist, wenn die QAM-Ordnung höher ist.In one embodiment, the PAPR of the FBMC system with SF=6 is slightly better than SF=4 and SF=8, so the FBMC system has better PAPR values when the QAM order is higher.
Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden.Die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse kann beispielsweise geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen durchgeführt werden.Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.The figures and the preceding description give examples of embodiments. Those skilled in the art will understand that one or more of the elements described may well be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements can be broken down into multiple functional elements. Elements from one embodiment may be added to another embodiment. For example, the order of the processes described herein may be changed and is not limited to the manner described herein. Also, the acts that are not dependent on other acts may be performed in parallel with the other acts. The scope of the embodiments is not limited by these specific examples way limited. Numerous variations are possible, regardless of whether they are explicitly mentioned in the description or not, e.g. B. Differences in structure, dimensions and use of materials. The scope of the embodiments is at least as broad as indicated in the following claims.
Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.Advantages, other benefits, and solutions to problems have been described above with respect to particular embodiments. However, the benefits, advantages, problem solutions, and components that can cause an advantage, benefit, or solution to occur or become more pronounced are not to be construed as a critical, required, or essential feature or component of any or all claims.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Ein nicht-orthogonales Filterbank-Mehrträgersystem (FBMC) für die 5g-KommunikationA non-orthogonal filter bank multicarrier system (FBMC) for 5g communications
- 102102
- Ein SignalerzeugungsmodulA signal generation module
- 104104
- Ein Vektor-Signalgenerator (VSG)-ModulA vector signal generator (VSG) module
- 106106
- Ein Vektor-Signal-Analysator (VSA)-ModulA vector signal analyzer (VSA) module
- 108108
- Ein Modul zur Analyse der Bitfehlerrate (BER)A bit error rate (BER) analysis module
- 110110
- Ein LeistungsmesserA power meter
- 112112
- Ein LeistungssensorA power sensor
Claims (6)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE202022101358.6U DE202022101358U1 (en) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | A non-orthogonal filter bank multicarrier system for 5G communications |
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ID=81077212
Family Applications (1)
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2022
- 2022-03-14 DE DE202022101358.6U patent/DE202022101358U1/en active Active
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