Multiple access for 5G and beyond networks
5G ve ötesi kablosuz iletişim ağları için çoklu erişim
- Tez No: 966065
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yaklaşan altıncı nesil (6G) kablosuz iletişim ağları, mevcut hava arayüzünün temelini oluşturan ortogonal frekans bölmeli çoğullama (OFDM) tekniğinin destekleyemediği ileri düzey uygulamaları karşılamak üzere tasarlanmaktadır. Bu durum, dalga biçimi tasarımında yenilikleri zorunlu kılmaktadır. Ortogonal zaman-frekans-uzay (OTFS) modülasyonu, özellikle yüksek hareketlilik içeren kanal ortamlarında üstün performans sunarak umut vadeden bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Ancak, temelde farklı dalga biçimlerinin aynı frekans kaynakları üzerinde çalıştırılması, bu dalga biçimleri arasındaki karşılıklı ilişkilere dayalı potansiyelin tam olarak kullanılmasını engellemektedir. Bu çalışmada, hem geriye dönük uyumlu hem de ileriye dönük genişletilebilir bir birlikte çalışma (coexistence) çerçevesi önerilmektedir. Bu çerçevede, çeşitli OFDM dalga biçimi seçenekleri desteklenmekte ve OTFS dalga biçimi aynı ağ yapısı içinde sorunsuz şekilde bütünleştirilmektedir. Önerilen birlikte çalışma yaklaşımı, OTFS verilerinin gecikme-Doppler (DD) alanında özel olarak tasarlanmış bir yayılım (spreading) matrisi ile işlenmesini içermektedir. Bu matris, OTFS ile OFDM dalga biçimleri arasında ortogonalliği sağlamak üzere tasarlanmış olup, her iki dalga biçiminin aynı zaman-frekans (TF) kaynaklarını paylaşması durumunda oluşabilecek çapraz girişimi etkin biçimde azaltmaktadır. Elde edilen sonuçlar, OTFS dalga biçimi için bit hata oranı (BER) performansında diğer birlikte çalışma yöntemlerine kıyasla 6 dB'ye varan iyileşmeler sağlandığını göstermektedir. Önerilen yaklaşım, aynı zamanda daha yüksek girişim dayanımı sergilemekte ve erişilebilir veri hızı açısından üst sınır değerlere yaklaşmaktadır. Bant genişliği ve zaman süresinin tamamını kullanarak, mesafe ve hız çözünürlüğünü artırmakta ve böylece algılama (sensing) performansını da iyileştirmektedir. Bu bulgular, hem matematiksel analizle hem de uplink senaryoları için gerçekleştirilen kapsamlı benzetimlerle desteklenmiştir.
Özet (Çeviri)
The upcoming sixth generation (6G) wireless networks are designed to support advanced applications that the current air interface based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) cannot accommodate, necessitating innovations in waveform design. Orthogonal time frequency space (OTFS) has emerged as a promising alternative, offering enhanced performance particularly in high-mobility channel environments. However, deploying fundamentally different waveforms over the same frequencies fails to exploit the mutual relationships between them. In this paper, a forward-compatible yet backward-compatible coexistence framework is proposed, where various OFDM waveform options are incorporated while seamlessly integrating OTFS within the same network. The proposed coexistence paradigm involves utilizing a specially designed spreading matrix in the delay-Doppler (DD) domain to process OTFS data. The matrix is tailored to establish orthogonality between OTFS and OFDM waveforms, effectively reducing cross-interference when both coexist within the same time-frequency (TF) resources. Our results demonstrate up to a 6 dB improvement in bit error rate (BER) performance for the OTFS waveform compared to other coexistence schemes. The proposed approach also shows greater interference resilience and approaches the upper bounds of achievable rates. By utilizing the full bandwidth and time duration, it enhances range and velocity resolutions, leading to improved sensing performance. These findings are supported by mathematical analysis and extensive simulations for uplink scenarios.
Benzer Tezler
- Waveform design and multiple access techniques for 5G and beyond wireless communication systems
Başlık çevirisi yok
EMRE ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Efficient multi-access techniques for 5G and beyond networks
5G ve ötesi ağlar için verimli çoklu erişim teknikleri
SHAIMA' SAMIH SALEEM ABIDRABBU
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN
- Cluster-based MAC protocol for UAVs ad hoc networks in 5G and beyond
5G ve ötesindeki İHA'ların tasarsız ağları için küme tabanlı MAC protokolü
MD. THOUHIDUR RAHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFM SHAHEN SHAH
- NOMA-based radio resource allocation for machine type communications in 5G and beyond cellular networks
5G ve ötesi hücresel ağlarda makine tipi iletişim için NOMA tabanlı radyo kaynak atama
SÜMEYRA ALDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKadir Has ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YALÇIN ŞADİ
- Non-orthogonal multiple access techniques for satellite networks
Uydu ağları için dik olmayan çoklu erişim teknikleri
MEHMET CAN
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ