ISI mitigation techniques in molecular communication
Moleküler iletişimde simgeler arası girişimi azaltma teknikleri
- Tez No: 409228
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ EMRE PUSANE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Difüzyon yoluyla moleküler iletişim, bilginin moleküller yoluyla iletimini konu alan yeni bir araştırma dalıdır. Moleküler iletişimde karşılaşılan en büyük problemlerden biri simgeler arası girişimdir, ve bu problem yüksek veri hızlarında iletişimi engellemektedir. Öte yandan, nano ölçekte harcanabilecek enerjinin kısıtlı olması da temel bir problemdir. Bu problemlere değinilmeden önce, verici tarafından algılanan molekül sayısını kullanarak sinyali geri oluşturabilmek için bir eşik değerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu tezde, literatürdeki empirik yöntemlerin aksine, en uygun eşik değerinin belirlenmesi için analitik bir teknik önerilmiştir. Bu tezin ana amacı yüksek veri hızlarında iletişim kalitesinden ödün vermeden çalışabilecek bir moleküler iletişim sistemi oluşturmak olduğundan, simgeler arası girişimi azaltmaya ve enerji tasarrufunu arttırmaya yönelik yeni modülasyon ve filtreleme tekniklerini önerilmiştir. Önerilen ilk verici bazlı çözüm, molekül tipi değişimiyle kodlama (MTDK) isimli yeni bir modülasyon tekniğidir. Önerilen ikinci verici bazlı çözüm ise, iki tip molekül kullanılarak uygulanan ön-denkleştirme tekniğidir. Enerji tasarrufunu arttırmak amacıyla da, kanalda arta kalan molekülleri kullanan bir enerji düzenleme tekniği önerilmiştir. Son olarak, verici bazlı bir çözüm olan geri beslemeli bir filtre önerilmiştir. Önerilen tüm modülasyon yöntemlerinin bit hata başarımları karşılaştırmalı bir biçimde sunulmuştur. Ek olarak, önerilen geri beslemeli filtrenin bit hata başarımı, en küçük ortalama hata denkleştiricisi ile karşılaştırılmış, ve geri beslemeli filtrenin enerji tasarrufu ve işlemsel karmaşıklık açısından daha üstün olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Molecular communication via diffusion (MCvD) is a new field of communication where molecules are used to transfer information. One of the main challenges in MCvD is the intersymbol interference (ISI), which inhibits communication at high data rates. Furthermore, at nano scale, energy efficiency becomes an essential problem. Before addressing these problems, a pre-determined threshold for the received signal must be calculated to make a decision. In this thesis, an analytical technique is proposed to determine the optimum threshold, whereas in the literature, these thresholds are usually calculated empirically. Since the main goal of this thesis is to build an MCvD system suitable for operating at high data rates without sacrificing quality, new modulation and filtering techniques are also proposed to decrease the effects of ISI and enhance energy efficiency. As the first transmitter-based solution, a modulation technique, molecular transition shift keying (MTSK), is proposed in order to increase the data rate by suppressing ISI. As the second transmitter-based solution, a pre-equalization method is proposed in which the transmitter utilizes two types of messenger molecules. Furthermore, for energy efficiency, a power adjustment technique that utilizes the residual molecules is proposed. Finally, as a receiver-based solution, a new energy efficient decision feedback filter (DFF) is proposed as a substitute for the conventional decoders in the literature. Error performance of all modulation techniques are presented in a comprehensive manner. Additionally, error performance of DFF and MMSE equalizers are compared in terms of bit error rates, and it is concluded that DFF may be more advantageous when energy efficiency is concerned, due to its lower computational complexity.
Benzer Tezler
- Molecular communications: Novel relaying schemes and molecular beamforming
Moleküler iletişim: Yeni aktarma şemaları ve moleküler hüzme oluşturma
JOANA ANGJO
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. ALİ EMRE PUSANE
- Jeotermal enerji sistemlerinde antimon içeren kabuklaşmanın sentezi ve kabuklaşmanın azaltılması için potansiyel inhibitörlerin test edilmesi
Synthesis of scaling containing antimony in geothermal energy systems and testing of potential inhibitors for the mitigation of the scaling
CELAL ÇİFTÇİ
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET İRFAN YEŞİLNACAR
PROF. DR. MUSTAFA MUAMMER DEMİR
- Grafen oksit katkılı polimer nanokompozitlerin çeşitliözelliklerinin incelenmesi
Investigating various properties of graphene oxide doped polymer nanocomposites
OĞUZKAN ŞENTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM MEHMET PALABIYIK
- Nano boyutlu modifiye katalizörler üzerinde alkollerin elektrooksidasyonu
Electrooxidation of alcohols on nanosized modified catalysts
MÜGE CİVELEKOĞLU ODABAŞ