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01.09.2014 | Ausgabe 2/2014

Wireless Personal Communications 2/2014

Characterization and Performance Analysis of LTE-Advanced Uplink Signals in Presence of Amplifier Nonlinearity

Zeitschrift:
Wireless Personal Communications > Ausgabe 2/2014
Autor:
Tarek K. Helaly

Abstract

Carrier aggregation (CA) is the new technique standardized for the next generation of cellular networks, namely long term evolution-advanced (LTE-Advanced) in response to the continuous demands of increased data rates. One of the challenges facing the new CA technique is the increased dynamic range of the transmitted uplink (UL) signal that represents the sum of different carrier components in the time domain. This increased dynamic range makes the signal more susceptible to nonlinear distortion caused by nonlinear devices at the transmitter and eventually leads to performance degradation. In this paper, we investigate the effect of the nonlinear distortion on the UL of LTE-Advanced. Towards this investigation, statistical characterization of the UL signal is conducted, where it is established that it has a quasi-Gaussian characteristics. Also, statistical characterization of the nonlinear distortion noise at the receiver detector is performed, where it appears evident that it can be regarded as a complex Gaussian process. Through these characterizations, an analytical expression for the bit error rate, as a function of the system parameters and the input back-off level, is derived. The analytical results are validated via simulation results, where the good agreements confirm the pursued approach and the taken assumptions.

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