Advanced modulation techniques for next-generation wireless communications
Yeni nesil kablosuz iletişim için gelişmiş modülasyon teknikleri
- Tez No: 926159
- Danışmanlar: PROF. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Kablosuz iletişim ağlarının 6G ve ötesine doğru hızla ilerlemesi, spektrum verimliliğini artırmak, karmaşıklığı azaltmak ve güvenilirliği iyileştirmek için yenilikçi yaklaşımları gerekli kılmaktadır. Bu tez, bit hata oranını (BER), spektral verimliliği ve sistem güvenilirliğini iyileştirmek ve pratik uygulamalar için düşük karmaşıklık sunmak için indis modülasyonu (IM) ve yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeylerin (RIS) dik frekans bölmeli çoğullama (OFDM) ve dik olmayan çoklu erişim (NOMA) gibi teknolojilerle birleştirilmesini araştırmaktadır. Bölüm 2'de, OFDM'yi IM ile entegre etmek, kod çözme karmaşıklığını azaltarak ve gerçek ve sanal bileşenleri alt blok kümelemesi yoluyla ileterek gelişmiş hata performansı ve spektrum verimliliği elde etmek için eş fazlı/kare IM (CI-OFDM-IQIM) şemasına sahip koordinatlı iç içe geçmiş OFDM önerilmektedir. Bölüm 3, alıcı anten indislerini akıllıca bir şekilde ve M-ary modülasyonu kullanarak spektrum verimliliğini ve güvenilirliğini artıran RIS destekli gelişmiş alıcı uzaysal modülasyon (RIS-ERSM) şemasını tanıtırken, Bölüm 4, hata performansını ve enerji verimliliğini iyileştirmek için QRSM'yi CIM ile entegre eden karesel RSM'li RIS kod IM'yi (RIS-CIM-QRSM) sunar. Bölüm 5, BER performansını ve spektrum verimliliğini artıran iki hibrit-RIS etkin gelişmiş yansıma modülasyonu (Hyb-ERM) şemasını önerirken, Bölüm 6, ek IM bitlerinin OTA iletimi için RIS bölümlendirmesinden yararlanan ve gelişmiş spektral verimliliğe yol açan gelişmiş havadan RIS-IM (E-OTA-RIS-IM) sistemini tanıtır. Son olarak, Bölüm 7, karmaşıklığı azaltmak ve verimliliği iyileştirmek için ardışık girişim iptalini (SIC) ortadan kaldıran pasif RIS'li yeni bir aşağı bağlantı NOMA sistemi sunar. Bu tez, daha yüksek spektral verimlilik, düşük gecikme karmaşıklık ve gelişmiş sistem güvenilirliği de dahil olmak üzere 6G ve ötesinin katı gereksinimlerini karşılamak için bu yenilikçi iletişim şemalarının potansiyelini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
beyond necessitates innovative approaches to enhance spectrum efficiency, reduce complexity, and improve reliability. This thesis investigates the combination of index modulation (IM) and reconfigurable intelligent surfaces (RIS) with technologies such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and non-orthogonal multiple access (NOMA) to improve bit error rate (BER), spectral efficiency, and system reliability, while ensuring low complexity for practical implementation. In Chapter 2, a coordinate interleaved OFDM with in-phase/quadrature IM (CI-OFDM-IQIM) scheme is proposed to integrate OFDM with IM, achieving enhanced error performance and spectrum efficiency by reducing decoding complexity and transmitting real and imaginary components through subblock clustering. Chapter 3 introduces the RIS-aided enhanced receive spatial modulation (RIS-ERSM) scheme, which enhances spectrum efficiency and reliability by utilizing receive antenna indices in a clever manner and $M$-ary modulation, while Chapter 4 presents the RIS code IM with quadrature RSM (RIS-CIM-QRSM) scheme that integrates QRSM with CIM to improve error performance and energy efficiency. Chapter 5 proposes two hybrid-RIS-enabled enhanced reflection modulation (Hyb-ERM) schemes that enhance BER performance and spectrum efficiency, while Chapter 6 introduces the enhanced over-the-air RIS-IM (E-OTA-RIS-IM) system, leveraging RIS partitioning for OTA transmission of additional IM bits, leading to improved spectral efficiency. Finally, Chapter 7 presents a novel downlink NOMA system with passive RIS that eliminates successive interference cancellation (SIC) to reduce complexity and improve efficiency. This thesis demonstrates the potential of these innovative communication schemes to meet the stringent requirements of 6G and beyond, including higher spectral efficiency, low complexity, and enhanced system reliability.
Benzer Tezler
- Next-generation MIMO systems: From index modulation to deep learning
Yeni nesil çok-girişli çok-çıkışlı sistemler: İndis modülasyonundan derin öğrenmeye
BURAK ÖZPOYRAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Energy and spectrum-efficient communication techniques for next-generation internet of things
Gelecek-nesil nesnelerin interneti için enerji ve tayf-verimli haberleşme teknikleri
ECEHAN BERK PEHLİVANOĞLU
Doktora
İngilizce
2018
İletişim BilimleriKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Görünür ışıkla kablosuz yeşil haberleşme sistemleri
Wireless green communication systems with visible light
DİLEK ŞENYER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHava Harp Okulu KomutanlığıElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
YRD. DOÇ. DR. NUMAN ÜNALDI
- AI-enhanced dynamic preemptive resource allocation in next generation cellular networks
Yeni nesil hücresel ağlarda yapay zeka destekli dinamik öncelikli kaynak tahsisi
EGE ENGİN
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
- 2.ve 3. nesil CDMA temelli mobil haberleşme protokolleri
2.and 3. generation mobile communication protocols based on CDMA
BARIŞ YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. GÜNSEL DURUSOY