Spectrally efficient hybrid radio frequency and visible light communication based on hermitian symmetery free with direct current biasing
Doğru akım eğilimiyle ücretsiz hermit simetrisine dayalı spektral olarak verimli hibrit radyo frekansı ve görünür ışık iletişimi
- Tez No: 828257
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ BAYAT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Mobil cihazlardan İnternet hizmetlerine yönelik hızla artan talebin üstesinden gelmek için, çeşitli teknoloji alanlarını entegre ederek ağ yakınsaması öngörülmektedir. İç mekan kablosuz iletişimine yönelik yakın zamanda önerilen ve gelecek vaat eden bir strateji, kablosuz sadakat (WiFi) ve ışık doğruluğunu (LiFi), yani bir hibrit WiFi ve LiFi ağlarını (HWLN'ler) entegre etmektir. Bu tür ağlar, WiFi'nin spektrum tıkanıklığı ve LiFi'nin sınırlı alan kapsama alanı gibi her bir bağımsız teknolojinin eksikliklerini giderebilir. HWLN'lerde WiFi alt ağı, yüksek hızı desteklemek için ortogonal frekans bölmeli çoğullamalı QAM-OFDM ile dörtlü genlik modülasyonu uygulayan IEEE.802.11 serisi standardını izler. LiFi alt ağı, OFDM tabanlı modülasyon yaklaşımlarının uygulandığı IEEE.802.11bb standardını takip ederken. LiFi teknolojisinde, ışık yayan diyotlar (LED'ler) verici olarak uygulanır ve ardından bilgiyi kodlamak için yalnızca sinyal yoğunluğu kullanılabilir. Sonuç olarak, LED'lerin girişinde sinyalin gerçek ve tek kutuplu olması gerekir. En yaygın PAM tabanlı ayrık çok tonlu modülasyon (PAM-DMT) ve doğru akım önyargılı optik OFDM (DCO-OFDM) dahil olmak üzere, bunu açıklayan birkaç uzamsal yaklaşım vardır. Bununla birlikte, hepsi, Hermitian simetrisini empoze ederken, spektral verimliliği yarıya indirme maliyetiyle gerçek sinyal temsilini elde eder. Bu çalışmada, LiFi alt ağının spektral verimliliğini %100 artırmak için doğru akım yönlendirmeli (HSF-DC) Hermitian simetri içermeyen optik bir OFDM yaklaşımı önerilmiştir. Önerilen HSF-DC şeması, gerçek sinyal temsilini elde etmek için Hermitian simetri uygulamak yerine OFDM (PAM-OFDM) tabanlı darbe genlik modülasyonu üzerinde kırpma, bölme ve yeniden sıralama uygular, ardından pozitifliği sağlamak için uygun bir DC-eğilim eklenir. sinyal. HSF-DC'nin enerji verimliliği, muadillerine kıyasla en düşük Tepe-Ortalama Güç Oranına (PAPR) ve en iyi Bit Hata Oranına (BER) sahip olması gerçeğinde kendini gösterir. Önerilen HSF-DC daha sonra QAM-OFDM/PAM-DMT ve QAM-OFDM/DCO'ya göre 1.3 kazançla spektral olarak verimli bir HWLN oluşturmak için QAM-OFDM ile entegre edilir. Son olarak, bilgisayar simülasyonları önerilen hibrit QAM-OFDM/HSF-DC'nin bağımsız QAM-OFDM, hibrit QAM-OFDM/DCO ve QAM-OFDM/PAM-DMT'ye göre en iyi BER performansına sahip olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
To tackle the rapidly increasing demand for Internet services from mobile devices, network convergence is envisaged by integrating various technology domains. A recently proposed and promising strategy to indoor wireless communications is integrating the wireless fidelity (WiFi) and light fidelity (LiFi) namely a hybrid WiFi and LiFi networks (HWLNs). Such type of networks can handle the short comes of each standalone technology such as the spectrum congestion of WiFi and the limited area coverage of LiFi. In HWLNs, the WiFi sub-network follows the IEEE.802.11series standard applying quadrature amplitude modulation with orthogonal frequency division multiplexing QAM-OFDM to support high speed. While LiFi sub-network follows IEEE.802.11bb standard where OFDM-based modulation approaches are applied. In LiFi technology, light emitted diodes (LEDs) are applied as transmitters then only the signal intensity can be used to encode the information. Consequently, the signal needs to be real and unipolar at the input of LEDs. There are few spatialized approaches which account for this, including the most common PAM based discrete multitoned modulation (PAM-DMT) and direct current biased optical OFDM (DCO-OFDM). However, all of them achieve the real signal representation on the cost of halving the spectral efficiency as they impose the Hermitian symmetry. In this work, an optical OFDM approach named Hermitian symmetry free with direct current biasing (HSF-DC) is proposed to increase the spectral efficiency of LiFi subnetwork by 100%. The proposed HSF-DC scheme applies clipping, splitting, and reordering on the pulse amplitude modulation based OFDM (PAM-OFDM) instead of imposing Hermitian symmetry to achieve the real signal representation, then a suitable DC-biasing is added to ensure the positivity of the signal. The energy efficiency of HSF-DC is manifested in the fact that it has the least Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) and the best Bit Error Rate (BER) compared with the counterparts. The proposed HSF-DC is then integrated with QAM-OFDM to build a spectrally efficient HWLN with gain of 1.3 over QAM-OFDM/PAM-DMT and QAM-OFDM/DCO. Finally, computer simulations show that the proposed hybrid QAM-OFDM/HSF-DC has the best BER performance over stand-alone QAM-OFDM, hybrid QAM-OFDM/DCO and QAM-OFDM/PAM-DMT.
Benzer Tezler
- Wireless internet service providing for 5G with hybrid TV broadcast and visible light communications
5G için hybrid TV yayını ve görünür ışıkla haberleşme ile kablosuz ınternet sağlama
SEZGİN ŞENCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. BURHAN GÜLBAHAR
- New combined non-orthogonal multiple access techniques for wireless networks
Telsiz iletişim ağları için yeni birleşik dik olmayan çoklu erişim teknikleri
SEDA ÜSTÜNBAŞ GAVAS
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ
- From media-based modulation to reconfigurable intelligent surfaces: Novel index modulation solutions
Ortam-tabanlı modülasyon'dan uyarlanabilir akıllı yüzeylere: Özgün indis modülasyon çözümleri
ZEHRA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Bilişsel radyo ağları için uzaysal modülasyonlu spektrum paylaşım protokolleri
Spatially modulated spectrum sharing protocols for cognitive radio networks
SEDA ÜSTÜNBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ
- Bilişsel radyoda özdeğer tabanlı spektrum sezme yöntemleri
Eigenvalue based spectrum sensing techniques for cognitive radio
SERDAR İNGÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTUĞRUL ÇELEBİ