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On the Performance of Sliding Window TD-LMMSE Channel Estimation for 5G Waveforms in High Mobility Scenario

Authors :
Marion Berbineau
Iyad Dayoub
Michel Saideh
Département Composants et Systèmes (IFSTTAR/COSYS)
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Lyon-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-PRES Université Lille Nord de France
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Département Opto-Acousto-Électronique - UMR 8520 (IEMN-DOAE)
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)
COMmunications NUMériques - IEMN (COMNUM - IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)
INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
This work was supported in part by the SMARTIES project within theELSAT2020 program supported by FEDER, the French State, and the Haut deFrance Region and in part by the X2RAIL-1 project from H2020 SHIF2RAILprogram. The review of this paper was coordinated by Dr. N.-D. Dao.
PRES Université Lille Nord de France-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-Université de Lyon-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)
Source :
IEEE Transactions on Vehicular Technology, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2018, 67 (9), pp.8974-8977. ⟨10.1109/TVT.2018.2845551⟩, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2018, 5p. ⟨10.1109/TVT.2018.2845551⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

The upcoming 5G era is considered as a critical answer to future railway communication needs. In this correspondence, we analyze the performance of sliding window time domain (TD) LMMSE channel estimation technique where a generalized development is proposed and analyzed for 5G filter bank multicarrier-offset quadratic-amplitude modulation waveform candidates. In order to enhance performance, the analytical model is extended to exploit multipaths and multiantennas correlation wherever they do exist e.g., tunnels. TD-LMMSE performance for 5G waveforms and achieved enhancements are verified by Monte Carlo simulations.

Subjects

Subjects :
CHANNEL ESTIMATION
Computer Networks and Communications
Orthogonal frequency-division multiplexing
Computer science
Monte Carlo method
Aerospace Engineering
02 engineering and technology
[INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
TRAITEMENT DU SIGNAL
TECHNOLOGIE SANS FIL
[INFO.INFO-NI]Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI]
[SPI]Engineering Sciences [physics]
TELECOMMUNICATION
LMMSE
Sliding window protocol
0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering
Waveform
[INFO]Computer Science [cs]
Time domain
Electrical and Electronic Engineering
ONDE
Computer Science::Information Theory
020208 electrical & electronic engineering
020206 networking & telecommunications
FBMC
Filter bank
Computer Science::Other
[SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
TRANSPORT FERROVIAIRE
Modulation
Automotive Engineering
SIMULATION
Algorithm
[SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
5G
Communication channel

Details

Language :
English
ISSN :
00189545
Database :
OpenAIRE
Journal :
IEEE Transactions on Vehicular Technology, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2018, 67 (9), pp.8974-8977. ⟨10.1109/TVT.2018.2845551⟩, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2018, 5p. ⟨10.1109/TVT.2018.2845551⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d84c810103100543356336383136ec6f

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Authors Abstract Subjects Details