Çok girişli çok çıkışlı (MIMO) hüzmeleme teknikleri ve işbirlikli çok noktalı ortak iletim (JT-COMP) ile tümleşik dikgen olmayan çoklu erişim (NOMA) kullanarak 5G ağlarında girişimin azaltılması
Mitigating interference in 5G wireless communication networks via non-orthogonal multiple access blended with multi-input multi-output beamforming and coordinated multi-point joint transmission techniques
- Tez No: 1020650
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDIN KIZILKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Beşinci nesil (5G) kablosuz haberleşme ağlarında yüksek veri hızı ve düşük gecikme süreleriyle kaliteli bir iletişim için aşılması gereken en kritik zorluklardan birisi haberleşme esnasında karşılaşılan girişim sorunu olup; ağ performansının ve kullanıcı deneyiminin artırılması açısından bu sorunun etkisinin azaltılması son derece önem arz etmektedir. Bu tezde, 5G kablosuz iletişim ağlarında girişimin azaltılmasına yönelik işbirlikli çok noktalı ortak iletim (JT-CoMP) ve çok-girişli çok-çıkışlı (MIMO) hüzmeleme tekniklerinin dikgen olmayan çoklu erişim (NOMA) ile bütünleştirilmesi önerilmiştir. NOMA, çok sayıda kullanıcının aynı frekans kaynaklarını paylaşmasına olanak tanıyarak önemli ölçüde spektral verimlilik sunar. Kullanıcılar arası girişim, özellikle çok sayıda kullanıcının bulunduğu ortamlarda, hâlâ bir sorun teşkil etmektedir. Önerilen yöntem, baz istasyonları arasında işbirlikli iletimler yoluyla NOMA ve JT-CoMP'yi birleştirerek girişim etkisini azaltır ve uzak kullanıcılar için işaret gücünü artırır. Hüzmeleme vektörlerini ve güç paylaşımını birlikte optimize etmek için yinelemeli bir optimizasyon yaklaşımı önerilmiştir. Bu yöntem, hüzmeleme yönlerini ve güç seviyelerini dinamik olarak ayarlamak için gradyan yükseltme tekniklerini ve Karush-Kuhn-Tucker (KKT) koşullarını birleştirerek girişimi azaltır ve uzak kullanıcılar için İşaret-Girişim-Gürültü Oranını (SINR) iyileştirir. Optimizasyon sonuçları, özellikle girişimden en çok etkilenen uzak kullanıcılar için SINR ve toplam hızda önemli bir iyileşmenin olduğunu göstermektedir. Yakın mesafedeki kullanıcılar için, koordineli hüzmeleme ve güç paylaşımı nedeniyle SINR biraz düşse de güçlü ardışık girişim iptali sayesinde SINR kabul edilebilir sınırlar içinde kalmaktadır. Ayrıca, bu çalışma, sistem performans optimizasyonunda ağ gecikmesinin önemini vurgulayarak, önerilen yöntemin yalnızca toplam veri hızını artırmakla kalmayıp, gecikmenin kabul edilebilir sınırlar içinde kalmasını da garanti ettiğini göstermektedir; bu da 5G uygulamaları için çok önemlidir. Bu çalışma, NOMA tabanlı 5G ağlarının konuşlandırılması için değerli bir çerçeve önererek yeni nesil kablosuz sistemlerde girişim yönetimini ve kaynak tahsisini iyileştirmeye yönelik çözümler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In fifth generation (5G) wireless networks, one of the most critical challenges to overcome for high-quality communication with high data rates and low latency is interference encountered during communication; reducing the impact of this problem is extremely important for improving network performance and user experience. This thesis proposes combining coordinated multi-point joint transmission (JT-CoMP) and multi-input multi-output (MIMO) beamforming techniques with non-orthogonal multiple access (NOMA) to reduce interference in 5G communication networks. Advanced interference management solutions are becoming crucial as the need for faster data rates and better user connectivity grows. NOMA offers substantial spectral efficiency by enabling numerous users to share the same frequency resources. Inter-user interference remains a problem, especially in environments with a large number of users. The proposed method reduces interference and increases signal power for remote users by combining NOMA and JT-CoMP through cooperative transmissions between base stations. An iterative optimization approach has been proposed to optimize beamforming vectors and power sharing together. This method reduces interference and improves the Signal-to-Noise Ratio (SINR) for remote users by combining gradient boosting techniques and Karush-Kuhn-Tucker (KCT) conditions to dynamically adjust beam directions and power levels. Optimization results show that a significant improvement in SINR and overall speed is achieved, especially for remote users most affected by interference. For near proximity users, although SINR is slightly reduced due to coordinated beamforming and power sharing, strong sequential interference cancellation keeps SINR within acceptable limits. Furthermore, this study highlights the importance of network latency in system performance optimization, demonstrating that the proposed method not only increases the overall data rate but also guarantees that latency remains within acceptable limits; this is crucial for 5G applications. This study proposes a valuable framework for deploying NOMA-based 5G networks, offering solutions to improve interference management and resource allocation in next-generation wireless systems.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER
- Bazı sert çekirdekli meyve türlerinde döllenme biyolojisi üzerinde yöntem çalışmaları
Başlık çevirisi yok
ATBİMOĞLU ADALET
