Geri Dön

Çok kullanıcılı iki yönlü kablosuz röleli ağlarda fırsatçı eş-kaynak seçim metodu

Opportunistic source-pair selection (OSPS) method for multiuser bi-directional wireless relaying networks

PDF İndir

  1. Tez No: 394506
  2. Yazar: VOLKAN ÖZDURAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR SIDDIK BİNBOĞA YARMAN, PROF. DR. JOHN M. CIOFFI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 165

Özet

Bu tez sistem içerisindeki diğer kullanıcı çiftlerinden kaynaklı oluşan hücre-içi etkileşim problemi için fırsatçı eş-kaynak seçim (FEKS) metodunu incelemektedir. İnceleme çok kullanıcılı yükselt-ve-gönder (YG) tabanlı iki yönlü kablosuz röleli ağ sistem modelini kullanmaktadır. FEKS stratejisi her bir zaman aralığında maksimum toplam kapasiteye sahip uygun kullanıcı çiftinin seçilmesine dayanmaktadır. Analitik, asimptotik ve Monte-Carlo benzetim sonuçlarına göre FEKS stratejisi, hücre-içi etkileşim problemine optimuma yakın çözüm sağlamasının yanı sıra kullanıcı çifti sayısı arttırıldığı taktirde herbir zaman aralığında maksimum kullanıcı çifti seçimi yüksek sinyal-gürültü oranı (SGO) bölgesinde çeşitlilik ölçütü oluşturmaktadır. Buna ek olarak, toplam kapasite tabanlı kullanıcı çifti seçim metodu, aynı anda iletim (AAİ) modeli ve maksimum-minimum (MM) tabanlı kullanıcı çifti seçim metoduna göre daha üstün performans sergilemektedir. Çalışmanın devamında, kanal durum bilgisinin geri bildirim gecikmesinden (GBG) ve kanal kestiriminden kaynaklı oluşan hatadan (KKH) dolayı mükemmel olmamasının AAİ modeli ve FEKS metodu üzerine etkileri incelenmiştir. Analitik, asimptotik ve Monte-Carlo benzetim sonuçlarına göre GBG, başarılabilir çeşitlilik ölçütü değerini N'den 0 değerine düşürürken kodlama kazancında da kayıplara sebep olmaktadır. Sonuçlar aynı zamanda, KKH durumunun başarılabilir çeşitlilik ölçütü üzerinde herhangi bir etkisi olmadığını fakat düşük SGO bölgesinde kodlama kazancında kayıpların oluşmasına sebep olduğunu göstermektedir. Ayrıca, KKH'nın sistem kodlama kazancı üzerine etkileri yüksek SGO bölgesinde ihmal edilecek düzeylere gelmektedir. Buna ek olarak, GBG ve KKH durumlarında FEKS metodu MM tabanlı kullanıcı çifti seçimine göre böyle bir sistem modelinde daha iyi başarım sağlamaktadır. Tezin ilerleyen bölümünde, çalışmalar dış kaynaklı istasyonlardan kaynaklı eş-kanal etkileşimlerin AAİ modeli ve FEKS metodu üzerine olabilecek etkilerin belirlenmesine yönelik ilerletilmiştir. İncelemede çok kullanıcılı tek röleli ve sonlu sayıda dış kaynaklı etkileşimin olduğu sistem modeli kullanılmıştır. Analitik, asimptotik ve Monte-Carlo benzetim sonuçlarına göre dış kaynaklı etkileşimler, başarılabilir çeşitlilik ölçütü değerini N'den 0 değerine düşürürken sistem kodlama kazancında da kayıplar oluşturmaktadır. Dış kaynaklı istasyonların farklı iletim güçlerine sahip olduğu ve röle istasyonuna kullanıcı çiftlerine etkiyenden daha fazla iletim gücüne sahip bir etkileşim olduğu durumda daha iyi sonuç vermektedir. Tezin son kısmında, aynı seçim fikri çok kullanıcılı ve çoklu YG tabanlı iki yönlü kablosuz röleli sistem modeline uygulanmıştır. Fırsatçı ortak eş-kaynak ve röle seçim (FOEKRS) metodu, N aday kullanıcı çifti ve M röle içerisinden maksimum toplam kapasiteye sahip uygun kullanıcı çifti ve ilgili röle istasyonunu seçmektedir. Analitik, asimptotik ve Monte-Carlo benzetim sonuçlarına göre ortak seçim stratejisi, hücre-içi etkileşim problemine optimuma yakın çözüm bulmasının yanısıra yüksek SGO bölgesinde çok kullanıcılı ve işbirlikçi çeşitlilik oluşturmaktadır. Buna ek olarak toplam kapasite tabanlı FOEKRS metodu MM tabanlı kullanıcı çifti ve röle seçimine göre daha iyi performans sergilemektedir.

Özet (Çeviri)

This thesis investigates the opportunistic source-pair selection (OSPS) strategy for the inter-cell interference (ICI) challenge that is caused by the other user-pairs in the system model. The investigation considers multiuser and single non-regenerative amplify-and-forward (AF) based bi-directional wireless relaying networks. The method relies upon selection of the appropriate source-pair node among N available source-pair nodes based on each source pairs maximum sum-capacity. According to analytical, asymptotic and Monte-Carlo simulation results the OSPS strategy, besides achieving the near optimal solution for the ICI challenge, and if the number of the user pair increases, also achieves diversity order by selecting the maximum sum-capacity user-pair in each time slot in high signal-to-noise ratio (SNR) regimes. Moreover, the sum-capacity based user-pair selection method outperforms the simultaneous transmission model and the maximum-minimum (MM) based user-pair selection method in such a system model. In following study, the impacts of imperfect channel state information (CSI), that is caused by the feedback delay (FD) with time-variant channels and also by the channel estimation errors (CEE) are investigated over the simultaneous transmission and the OSPS strategy. According to analytical, asymptotic and Monte-Carlo simulation results the FD, degrades the achievable diversity order from N to 0 while affecting coding gain. The results also show that CEE case does not affect the achievable diversity order but it does affect the system coding gain in low SNR regimes. Moreover, CEE effects upon system coding gain become negligible levels in high SNR regimes. In addition to this, the OSPS strategy outperforms the MM based user-pair selection method in both FD and CEE cases in such a system model. In the following part of the thesis, studies are extend to investigate the impacts of the external co-channel interference (CCI), that is caused by the external terminals over the OSPS strategy and simultaneous transmission models. The investigation considers multi user and single bi-directional relay and finite number of the external terminals in the system model. According to analytical, asymptotic and Monte-Carlo simulation results the external terminal interference, degrades the achievable diversity order from N to 0 while also affect the system coding gain. In the case that, external terminals have non-identical transmit powers and if the relay terminal interfered with more transmit power in comparison to user-pairs interfered give better performance values. In the last part of the thesis, same selection idea is applied to multiuser pair and multiple bi-directional, non-regenerative, AF based wireless relaying system model. The opportunistic joint source-pair and relay selection (OJSPRS) strategy selects the appropriate user-pair and relay terminal among N candidate user-pairs and M available relays based on the maximum sum-capacity of each user-pair and related relay terminal. According to the analytical, asymptotic and Monte-Carlo simulation results this joint-selection strategy, besides achieving near-optimal solution for the ICI challenge, also achieves multiuser and cooperative diversity order in high SNR regimes. Moreover, the OJSPRS strategy outperforms the MM based user-pair and relay terminal selection method in such a system model.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    251166

    Kuantalanmış ön-kodlayıcının işbirlikli çeşitlemeye uygulanması

    Applying quantized precoders to cooperative diversity systems

    EBRU SİNEM TOKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL ÇELEBİ

  2. Tez No

    665558

    İşbirliğine dayalı ortam erişim kontrol protokolü tasarımı ve analizi

    Cooperative medium access control protocol design and analysis

    MUHAMMET ALİ KARABULUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HACI İLHAN

  3. Tez No

    887618

    Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks

    İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri

    AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ

  4. Tez No

    674751

    Performance of full-duplex relaying systems for 5G and beyond

    5G ve ötesi için tam-çift yönlü röleli sistemlerin performansı

    MESUT TOKA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ KUCUR

  5. Tez No

    371128

    Performance analysis of multiuser free space optical communications

    Çok kullanıcılı optik kablosuz haberleşme sistemlerinin başarım analizi

    SASAN ZHALEHPOUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. MURAT UYSAL

Geri Dön