5. nesil iletişim sistemleri için OFDM'e alternatif yeni OFDM tekniklerinin geliştirilmesi
Development of alternative new ofdm technologies in OFDM for 5th generation communication systems
- Tez No: 518517
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM DEVELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: OFDM, ZT DWT-S OFDM, Dalgacık Dönüşümü, ZT DWT-S OWDM, OFDM, ZT DWT-S OFDM, Wavelet Transform, ZT DWT-S OWDM
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Yüksek veri hızlarına olan talep arttıkça, daha verimli kablosuz iletişim sistemlerine olan ihtiyaç da her zaman gündemde olacaktır. Yapılan araştırmalarda, gelecek beş yılda hücresel veri trafiğinin on kat artacağı tahmin edilmektedir. Yeni nesil hücresel iletişim teknolojilerinin bu veri trafiği ile beraber daha yüksek veri hızlarını desteklemesi beklenmektedir. Yaklaşan 5. nesil (5th Generation, 5G) standartlarından beklentiler arasında birçok farklı hizmetin desteklenmesi, veri hızlarının yaklaşık 1000 kat artması, ultra düşük gecikme süresi ve enerji/maliyet verimliliği bulunmaktadır. Bu beklentileri karşılamak için araştırmacılar, farklı ağ katmanlarını içeren çeşitli potansiyel teknolojileri araştırmakta ve muhtemel 5G senaryoları için bunların karşılıklı etkileşimlerini tartışmaktadırlar. İletişim sistemlerinin en kritik bileşenlerinden biri olan dalga formu tasarımı, yukarıda belirtilen amaçlara ulaşmak için hayati bir rol oynamaktadır. 5G dalga biçiminin temel özellikleri; daha fazla esneklik, çoklu erişim desteği, farklı dalga biçimleriyle birlikte var olma yeteneği, düşük gecikme süresi, kitlesel çok girişli çok çıkışlı (MIMO) mimari ve mm dalga iletişimi gibi umut vadeden gelecek nesil teknolojilerle uyumluluk olarak kısaca özetlenebilir. Dikgen frekans bölmeli çoğullama (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) birçok mevcut standartta baskın bir teknoloji olmuştur ve halen 5G radyo erişim teknolojilerinde geniş bant iletişim sistemleri için favorilerden biri olarak düşünülmektedir. Ancak; klasik OFDM, yüksek bant dışı yayılım (Out of Band Emission, OOBE), yüksek tepe ortalama güç oranı (Peak to Average Power Ratio, PAPR), düşük spektral verimlilik ve düşük enerji verimliliği gibi dezavantajlarından dolayı 5G için istenenleri karşılayamayacağı düşünülmektedir. Bundan dolayı, 5G ve sonrası hücresel iletişim sistemleri için OFDM'e alternatif yeni dalga formu geliştirme çalışmaları tüm dünyada devam etmektedir. vi Bu tez çalışmasında, literatürde yer alan OFDM yöntemlerine (ZT OFDM, ZT DFT-S OFDM, F-OFDM, UFMC vb.) alternatif olarak Sıfır Sonlu Ayrık Dalgacık Dönüşümü Yayılmalı Dikgen Frekans Bölmeli Çoğullama (ZT DWT-S-OFDM) ve Sıfır Sonlu Ayrık Dalgacık Dönüşümü Yayılmalı Dikgen Dalgacık Bölmeli Çoğullama (ZT DWTS- OWDM) dalga formları önerilmiştir. Önerilen yöntemlerde ayrık Fourier dönüşümü (DFT) bloğu ayrık dalgacık dönüşümü (DWT) bloğu ile ve ters hızlı Fourier dönüşümü (IFFT) bloğu ile de ters ayrık dalgacık dönüşümü (IDWT) bloğu yer değiştirmektedir. Önerilen iki dalga formunun başarımı; literatürdeki diğer alternatif OFDM yöntemlerini de içerecek şekilde, toplanabilir beyaz Gauss gürültüsü (AWGN) ve düz sönümlenmeli zamanla değişmeyen Rayleigh kanallar için yapılan bilgisayar benzetim çalışmalarıyla gösterilmiştir. Özellikle; bu sistemlere ait OOBE, PAPR ve bit hata oranı-işaretin gürültüye oranı (BER-SNR) başarımları incelenmiştir. Elde edilen benzetim sonuçları önerilen yöntemlerin klasik OFDM ve ZT DFT-S OFDM yöntemlerinden daha iyi OOBE, PAPR ve BER başarımlarına sahip olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
As the demand for higher data rates increases steadily, there is always being a need more efficient wireless communication systems. In the researches done, it is estimated that the cellular data traffic will increase ten times over the next five years. It is expected that next generation cellular communication technologies will support higher data rates with this data traffic. There is support for many different services, about 1000 times increase in data rates, ultra-low latency and energy / cost efficiency among the expectations of the upcoming 5th generation (5G) standards. To meet these expectations, researchers are exploring a variety of potential technologies, including different network layers, and discussing their mutual interactions for possible 5G scenarios. Waveform design, one of the most critical components of communication systems, plays a vital role in achieving the above objectives. The key features of the 5G waveform can be briefly summarized as compatibility with the promised next generation of technologies, such as greater flexibility, multiple access support, ability to coexist with different waveforms, low latency, massive multi input multi output (MIMO) and mm wave communication. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has become a dominant technology in many existing standards and is currently considered one of the favorites for broadband communication systems in 5G radio access technologies. However, it is thought that conventional OFDM will not meet the requirements for 5G due to its disadvantages such as out of band emission (OOBE), peak to average power ratio (PAPR), low spectral efficiency and low energy efficiency. Therefore, new waveform development studies that are alternative to OFDM for 5G and later cellular communication systems continue all over the world. viii In this thesis study, zero tail discrete wavelet transform spread orthogonal frequency division multiplexing (ZT DWT-S-OFDM) and zero tail discrete wavelet transform spread orthogonal wavelet division multiplexing (ZT DWT-S-OWDM) waveforms were proposed as an alternative to so far thought alternative OFDM methods (ZT OFDM, ZT DFT-S OFDM, F-OFDM, UFMC etc.) in literature. In these proposed methods, the discrete Fourier transform (DFT) block is replaced by the discrete wavelet transform (DWT) block and the inverse discrete Fourier transform (IDFT) block is replaced by the inverse discrete wavelet transform (IDWT) block. The performance of the proposed 2 waveforms were performed with the simulation studies for additive white Gaussian noise (AWGN) and flat fading time-invariant Rayleigh channels including other alternative OFDM methods in literature. In particular, OOBE, PAPR and bit error rate-signal to noise ratio (BER-SNR) performances of these systems were investigated. The obtained simulation results show that the proposed methods had better OOBE, PAPR and BER performance than conventional OFDM and ZT DFT-S OFDM methods.
Benzer Tezler
- FBMC'de iç-girişim ve öncül tabanlı kanal kestirimi
Intrinsic interference and channel estimation in FBMC
UMUT KAYIKCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE AKTAŞ
- Digital self-interference cancellation for in-band full-duplex communication
Bant içi tam çift yönlü haberleşme için sayısal özgirişim giderimi
HAYRETTİN AYAR
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiPROF. DR. ÖZGÜR GÜRBÜZ ÜNLÜYURT
- Sayısal yayıncılıkta yeni bir modülasyon tekniği OFDM/COFDM
Başlık çevirisi yok
SELAMİ ÇELEBİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MELİH PAZARCI
- Information harvesting: Leveraging wireless power transfer for next-generation communication frameworks
Bilgi toplama: Gelecek nesil iletişim sistemleri için kablosuz güç transferini kullanma
MEHMET ERTUĞ PIHTILI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Information harvesting: Leveraging wireless power transfer for next-generation communication frameworks
Bilgi toplama: Gelecek nesil iletişim sistemleri için kablosuz güç transferini kullanma
MEHMET ERTUĞ PIHTILI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR