Yazar
Arsal, Ali
Basım Tarihi
2022-06-16T11:24:31Z
Konu
Bilgi ve iletişim teknolojileri sektörü, Information and communications technology, Elektronik haberleşme, Electronic communication, Haberleşme şebekeleri, İletişim şebekeleri, Communication networks
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
683acf75-7e53-4004-ac88-c00b0b640008
Lokasyon
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Tarih
2022-06-16T11:24:31Z
Örnek Metin
Hücresel kablosuz iletişim sistemleri, iletişim ve mobiliteyi birleştirerek insanların iletişim kurma biçimini değiştirdi. 1970'lerin başından bu yana, mobil endüstrisi hücresel teknolojinin gelişimini ve evrimini yönlendiriyor. İlk nesil yalnızca sesli iletişim sunarken, ikinci nesil hem ses hem de veri hizmetleri sunuyordu. Ayrıca hücresel kablosuz teknoloji geliştikçe 3G, video konferans ve diğer hizmetleri de etkinleştirdi. Artan taleple birlikte bize ultra geniş bant internet erişimi sağlayan 4G ortaya çıktı. 5G bize daha önce sahip olmadığımız hizmetleri sunabilecek. Hücresel kablosuz ağlar tipik olarak baz istasyonlarının düzenli bir altıgen ızgaraya yerleştirilmesi ve mobil kullanıcıların rastgele veya deterministik olarak dağıtılmasıyla modellenir. Bu modeller yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak hem oldukça idealleştirilmiş olmaları hem de pek takip edilebilir olmamaları gibi bir dezavantaja sahiptirler; bu nedenle, kapsama olasılığını ve oranını değerlendirmek için karmaşık sistem düzeyinde simülasyonlar kullanılır. Daha kolay izlenebilir modeller uzun zamandır arzu ediliyor. Bu tezde, aşağı bağlantı hücresel kablosuz ağlarının kapsama alanını ve ortalama spektral verimliliğini analiz etmek için stokastik geometriye dayalı yeni yöntemler geliştiriyoruz. Tezin ilk bölümünde SISO (Tek Giriş Tek Çıkış) iletim şemasının performansını analiz etmeyi düşünüyoruz. Bu analizle ilgili olarak, hem baz istasyonlarının (BS) hem de mobil kullanıcıların konumları, bağımsız bir Poisson Noktası Sürecinin (PPP) noktaları olarak modellenmiştir. Aynı baz istasyonuna bağlı kullanıcılar arasından en iyi SIR (Sinyal-Parazit Oranı) değerine sahip kullanıcıyı seçmek için maksimum C/I (Taşıyıcı - Parazit Oranı) planlama yöntemini kullanmayı düşünüyoruz. Baz istasyonları rastgele yerleştirildiğinden ve kullanıcılar en yakın baz istasyonlarına bağlandığından, birden fazla kullanıcının C/I oranları koşullu bağımlı hale gelir. Böylesine gerçekçi bir dağıtım senaryosu için, bu korelasyonu hesaba katmak ve kapsama olasılığını ve spektral verimliliği analiz etmek için stokastik geometri araçlarından ve bağ işlevlerinden yararlanıyoruz. Simülasyon sonuçlarımız, kullanıcı C/I değerlerinin yaygın olarak kullanılan bağımsızlık varsayımının, sistemin hem gerçek kapsama olasılığını hem de spektral verimliliğini olduğundan fazla tahmin ettiğini göstermektedir. İkinci bölümde, çok kullanıcılı, çok girişli, çok çıkışlı (MU-MIMO) uydu-yer hattı hücresel ağlarının kapsama performansını analiz ediyoruz. Poisson Noktası Süreçlerini kullanarak baz istasyonlarının ve mobil kullanıcıların konumlarını modelliyoruz ve baz istasyonunda maksimum oranlı iletim ön kodlamasını kullanıyoruz. Analizimiz, hem hücre içi hem de hücreler arası girişimin Laplace dönüşümünün hesaplanmasını kolaylaştıran üstel sayıların toplamını kullanarak kapsama olasılığını yaklaşık olarak hesaplamak için Prony'nin yöntemine dayanmaktadır. Farklı MU-MIMO konfigürasyonları için sayısal simülasyonlar yoluyla türetilmiş yaklaşık kapsam olasılığı ifadelerinin doğruluğunu gösteriyoruz. Üçüncü bölümde, Koordineli Çok Noktalı (CoMP) iletim şemasını göz önünde bulundurarak, stokastik geometri yaklaşımını kullanarak, sırasıyla iki komşu hücre ve üç komşu hücrenin buluştuğu tepe noktası arasındaki sınırda bulunan 2 boyutlu bölgede keyfi olarak konumlanan genel kullanıcının downlink kapsama performansını analiz ediyoruz. Ayrıca, kullanıcıların en yakın ve ikinci en yakın BS'lere bağlandığı CoMP iletim şemasında, stokastik geometri yaklaşımını kullanarak iki kullanıcının performansını ortalama spektral verimlilik açısından analiz ediyoruz. İki kullanıcının SIR değerlerinin korelasyonu yine kopula fonksiyonları kullanılarak modellenmiştir. Bu şemada kullanıcıyı seçmek için maksimum C/I planlama yöntemi kullanılmıştır. Hücresel kablosuz iletişim sistemleri, iletişim ve mobiliteyi birleştirerek insanların iletişim kurma şekli değiştirilmiştir. 1970'li yıllardan beri, mobil endüstride, teknolojinin gelişimini ve evrimini yönlendirmektedir. Birinci nesil (1G) kablosuz haberleşme sistemleri yalnızca sesli iletişim sunarken, ikinci nesil (2G) hem ses hem de veri hizmetleri sunuluyordu. Ayrıca kablosuz teknoloji geliştirilerek, 3G iletişim sistemleri video konferansı ve benzeri diğer hizmetler etkinleştirilmiştir. Artan taleple birlikte 4G kablosuz iletişim sistemleri geliştirilmiş ve bu sayede ultra geniş bant internet erişimi sağlanmıştır. Halihazırda geliştirilmekte olan 5G ise bize daha önce hiç sahip olmadığımız hizmetleri sunabilecektir. Hücresel kablosuz ağlar, genel olarak baz istasyonların düzenli bir şekilde altıgen birleştirilmesi ve mobil kullanıcıların rastgele veya deterministik olarak dağıtılmasıyla modellenir. Bu modeller yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak hem idealize edilmiş olmalarına hem de kalıcı olarak çözümlenebilir olmama dezavantajlarına sahiptirler. Bu nedenle kapsama alanı ve kanal devamlılığının programlanması için karmaşık, sistem düzeyinde simülasyonlar yapılmaktadır. Sonuç olarak, kalıcı olarak çözümlenebilir modeller uzun süre muhafaza edilmek istenmektedir. Bu tezde, indirme yönündeki kablosuz ağların kapsama alanı ve ortalama spektral aralıkların analizi için stokastik geometriye dayalı yeni izlemeler mevcuttur. Tezin ilk bölümünde, tek girişli tek çıkışlı (SISO-Single Girişli Tek Çıkışlı) aktarımın performansı analiz edilmiştir. Bu analiz kapsamında hem baz istasyonlarının (BS) hem de mobil kullanıcıların konumları, bağımsız bir Poisson Noktası Süreci'nin (PPP-Poisson Noktası Süreci) noktaları olarak modellenmiştir. Aynı baz istasyona bağlı kullanıcılar arasında en iyi SIR (Sinyal-Girişim Oranı) kullanıcılarına sahip kullanıcıyı seçmek için maksimum C/I (Taşıyıcı Girişim Oranı-Taşıyıcı Girişim Oranı) zamanlama yöntemi kullanılmıştır. Baz istasyonları rastgele yerleştirilir ve kullanıcılar en yakın baz istasyonlarına bağlı olduklarından, birden fazla kullanıcının C/I miktarları saklanırlu olarak bağımlı hale gelir. Bu şekilde bir çalışma yerleşim planı için, bu dağılımu kapsayan katmak ve kapsama olasılığı ile spektral sıklık analizi için stokastik geometri araçları ve kopula özellikleri kullanılır. Simülasyon sonuçlarımız, kullanıcı C/I değerleri için yaygın olarak kullanılan aralıkların dağılımının, sistemin hem gerçek kapsama alanının hem de spektral aralıkların fazla olduğundan neden olduğunu göstermektedir. İkinci bölümde, çok kullanıcılı çok girişli çok çıkışlı (MU-MIMO-Multiuser Multiple Output Multiple Output) aşağı yönlü akışların ağların kapsama performansı analiz edilmiştir. Baz istasyonlarının ve mobil kullanıcıların konumları PPP kullanılarak modellenmiş ve baz istasyonunda maksimum oranlı iletim (MRT-Maximum Ratio Transmission) ön gösterilmişti. Analizimiz, hem hücre hem de çoğalma arası girişimin Laplace dönüşümünün değişimini kolaylaştıran üstellerin toplamını kullanarak kapsama alanı genişliği yaklaşık olarak programlamak için Prony'nin yaygınlığını içermektedir. Farklı MU-MIMO konfigürasyonları için nümerik simülasyonlar yoluyla, analitik olarak türetilmiş yaklaşık kapsama olasılığının ifadelerinin sunumu sunulmaktadır. Üçüncü, 2 boyutlu bölgeye yerleştirilen genel kullanıcı, iki komşu hücre arasındaki sınırda yer alan uç kullanıcı ve üç hücrenin birleştiği köşe varlığıki en kötü kullanıcı için, Koordineli Çoklu Nokta (CoMP-Coordered Multipoint) yöntemiyle aktarımı göz önünde bulundurularak indirme yönündeki kapsama performansı, stokastik geometri yaklaşımıyla analiz edilmiştir. Ayrıca kullanıcıların en yakın ve ikinci en yakın BS'lere bağlı olduğu, CoMP yöntemiyle servis verilen iki kişinin performansı stokastik geometri yaklaşımıyla analiz edilmiştir. İki kişinin SIR değerlerinin ayrıntısı yine kopula miktarı ile modellenmiştir. Bu CoMP aktarım güncellemesinde, kullanıcıyı seçmek için maksimum C/I zamanlama yöntemi kullanılmıştır.
