Publications by Our Research Group


               Year:   
      Type:   
  Author: 

Alıcı çeşitlemeli işbirlikli sistemlerin gölgelemeli kanallardaki performansı (MSc Thesis) (bibtex)
Alıcı çeşitlemeli işbirlikli sistemlerin gölgelemeli kanallardaki performansı (MSc Thesis) (bibtex)
by Yasemin Sitti
Abstract:
Telsiz haberleşmede iletim ortamının bozucu etkilerine karşı kullanılan en önemli tekniklerden biri, verici ve/veya alıcıda birden fazla anten kullanılarak elde edilen anten çeşitlemesidir. Güç, boyut, maliyet gibi kısıtlamalardan dolayı üzerine birden fazla anten yerleştirilemeyen gezgin birimler için anten çeşitlemesi, “işbirlikli haberleşme” tekniği ile sağlanmaktadır. Bununla beraber, eğer imkân varsa birimlerde birden fazla verici ve/veya alıcı anten kullanılarak çeşitleme derecesi daha da artırılabilir. Bu yolla, kaynaktaki işaretin hedefe doğrudan değil, sadece röleler üzerinden iletildiği, çok atlamalı (multi-hop) haberleşmede bile çeşitleme elde edilebilir. Literatürde, birimler arasındaki kanalların kısa dönem sönümlemeli (Rayleigh, Rician, Nakagami-m vb.) varsayıldığı, birimlerinde tek veya çok anten kullanılan işbirlikli sistemlere ilişkin pek çok çalışma bulunmaktadır. Ancak, kaynaktan gönderilen işareti bozucu etkiler arasında sönümlemenin yanında gölgeleme de bulunmaktadır. Gölgemeli çok yollu sönümlemeyi modellemek için Rayleigh/Log-normal, Rician/Log-normal ve Nakagami/Log-normal gibi birleşik dağılımlar ortaya atılmıştır. Bahsedilen modellerde var olan Log-normal fonksiyonundan dolayı, sistem tasarımı ve hata performans analizleri oldukça güçleşmekte ve hata performans ifadeleri kapalı formda elde edilememektedir. Literatürde, analizleri kolaylaştırmak adına gölgelemeyi modellemek için Gamma dağılımı, sönümlemeyi modellemek için Rayleigh dağılımı kullanılan “K dağılımı” önerilmiştir. Bununla beraber, sönümlemeyi modellemek için kullanılan Rayleigh dağılımı, verici ile alıcı arasında doğrudan görüş yolunun (line of sight) da olduğu durumlar için yetersiz kalmaktadır. Bu probleme bir çözüm olarak, sönümlemeyi modellemek için Nakagami-m dağılımı, gölgelemeyi modellemek için Gamma dağılımı kullanılan “Genelleştirilmiş-K dağılımı” önerilmiştir. Bu çalışmada, rölede ve hedefte birden fazla alıcı antenin bulunduğu, gölgelemeli ve sönümlemeli kanallara sahip, “kuvvetlendir ve aktar” yöntemi kullanılan işbirlikli bir sistem ele alınmakta ve bu sistemin “moment üretme fonksiyonu” tekniğine dayalı hata performans analizi yapılmaktadır. Kuvvetlendirme katsayısının performansa etkisini analiz etmek amacıyla, sabit ve değişken kazançlı katsayılar göz önüne alınmaktadır. Elde edilen sonuçlar bilgisayar benzetimleri ile doğrulanmaktadır. Tezde, ilk olarak sisteme sadece Nakagami-m sönümlemesinin etkidiği durumda, röle ve hedefteki alıcı antenlerde maksimum oran birleştirmesi ve seçici birleştirme tekniklerinin kullanıldığı yapılar ele alınmaktadır. Ardından, sisteme gölgeleme ve sönümlemenin birlikte etkimesi durumunda, röle ve hedefteki antenlerde maksimum oran birleştirmesi tekniğinin kullanıldığı yapı incelenmektedir. Kaynak ile hedef arası linke Genelleştirilmiş-K ve Log-normal gölgelemesinin etkidiği iki ayrı durum için üç olası senaryo ele alınmıştır. Bu senaryolardan ilki kaynak-röle-hedef arası linke Nakagami-m sönümlemesinin etkimesi, ikincisi kaynak-röle arası linke Genelleştirilmiş-K gölgelemesinin, röle-hedef arası linke Nakagami-m sönümlemesinin etkimesi ve üçüncüsü kaynak-röle arası linke Nakagami-m sönümlemesinin, röle-hedef arası linke Genelleştirilmiş-K gölgelemesinin etkimesidir. Linklere Genelleştirilmiş-K gölgelemesinin etkidiği durumlar için dağılımın parametrelerinden k arttıkça gölgelemenin, m arttıkça da sönümlemenin etkisi azaldığı için performansın iyileştiği gözlemlenmektedir. Linklere Log-normal gölgelemesinin etkidiği durumlar için ise Log-normal dağılımın parametrelerinden olan standart sapma arttıkça performansın kötüleştiği gözlemlenmektedir. Sönümleme ve gölgeleme etkisine karşı, işbirliği çeşitlemesi yanında, rölede ve hedefte alıcı anten çeşitlemesi yapılmasının hata performansını önemli ölçüde iyileştirdiği gösterilmiştir. Alıcı antenlerde maksimum oran birleştirme tekniği kullanıldığı durumlarda, beklenildiği üzere, seçici birleştirme tekniğinin kullanıldığı durumlara göre daha iyi performans elde edilmiştir. Ayrıca görülmüştür ki, kanal durum bilgisine sahip olunduğu durumda kullanılan değişken kazançlı kuvvetlendirme katsayısı, alıcının hata olasılığını sabit kazançlı kuvvetlendirme katsayısı kullanıldığı duruma göre azaltmaktadır.
Reference:
Yasemin Sitti, "Alıcı çeşitlemeli işbirlikli sistemlerin gölgelemeli kanallardaki performansı (MSc Thesis)", İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011, Haziran. (danışman: İ. Altunbaş)
Bibtex Entry:
@thesis{Sitti2011t,
  author = {Yasemin Sitti}, 
  title = {Alıcı çeşitlemeli işbirlikli sistemlerin gölgelemeli kanallardaki performansı (MSc Thesis)},
  publisher={İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü},
  year = {2011},     
  month={Haziran},
  abstract={Telsiz haberleşmede iletim ortamının bozucu etkilerine karşı kullanılan en önemli tekniklerden biri, verici ve/veya alıcıda birden fazla anten kullanılarak elde edilen anten çeşitlemesidir. Güç, boyut, maliyet gibi kısıtlamalardan dolayı üzerine birden fazla anten yerleştirilemeyen gezgin birimler için anten çeşitlemesi, “işbirlikli haberleşme” tekniği ile sağlanmaktadır. Bununla beraber, eğer imkân varsa birimlerde birden fazla verici ve/veya alıcı anten kullanılarak çeşitleme derecesi daha da artırılabilir. Bu yolla, kaynaktaki işaretin hedefe doğrudan değil, sadece röleler üzerinden iletildiği, çok atlamalı (multi-hop) haberleşmede bile çeşitleme elde edilebilir. Literatürde, birimler arasındaki kanalların kısa dönem sönümlemeli (Rayleigh, Rician, Nakagami-m vb.) varsayıldığı, birimlerinde tek veya çok anten kullanılan işbirlikli sistemlere ilişkin pek çok çalışma bulunmaktadır. Ancak, kaynaktan gönderilen işareti bozucu etkiler arasında sönümlemenin yanında gölgeleme de bulunmaktadır. Gölgemeli çok yollu sönümlemeyi modellemek için Rayleigh/Log-normal, Rician/Log-normal ve Nakagami/Log-normal gibi birleşik dağılımlar ortaya atılmıştır. Bahsedilen modellerde var olan Log-normal fonksiyonundan dolayı, sistem tasarımı ve hata performans analizleri oldukça güçleşmekte ve hata performans ifadeleri kapalı formda elde edilememektedir. Literatürde, analizleri kolaylaştırmak adına gölgelemeyi modellemek için Gamma dağılımı, sönümlemeyi modellemek için Rayleigh dağılımı kullanılan “K dağılımı” önerilmiştir. Bununla beraber, sönümlemeyi modellemek için kullanılan Rayleigh dağılımı, verici ile alıcı arasında doğrudan görüş yolunun (line of sight) da olduğu durumlar için yetersiz kalmaktadır. Bu probleme bir çözüm olarak, sönümlemeyi modellemek için Nakagami-m dağılımı, gölgelemeyi modellemek için Gamma dağılımı kullanılan “Genelleştirilmiş-K dağılımı” önerilmiştir. Bu çalışmada, rölede ve hedefte birden fazla alıcı antenin bulunduğu, gölgelemeli ve sönümlemeli kanallara sahip, “kuvvetlendir ve aktar” yöntemi kullanılan işbirlikli bir sistem ele alınmakta ve bu sistemin “moment üretme fonksiyonu” tekniğine dayalı hata performans analizi yapılmaktadır. Kuvvetlendirme katsayısının performansa etkisini analiz etmek amacıyla, sabit ve değişken kazançlı katsayılar göz önüne alınmaktadır. Elde edilen sonuçlar bilgisayar benzetimleri ile doğrulanmaktadır. Tezde, ilk olarak sisteme sadece Nakagami-m sönümlemesinin etkidiği durumda, röle ve hedefteki alıcı antenlerde maksimum oran birleştirmesi ve seçici birleştirme tekniklerinin kullanıldığı yapılar ele alınmaktadır. Ardından, sisteme gölgeleme ve sönümlemenin birlikte etkimesi durumunda, röle ve hedefteki antenlerde maksimum oran birleştirmesi tekniğinin kullanıldığı yapı incelenmektedir. Kaynak ile hedef arası linke Genelleştirilmiş-K ve Log-normal gölgelemesinin etkidiği iki ayrı durum için üç olası senaryo ele alınmıştır. Bu senaryolardan ilki kaynak-röle-hedef arası linke Nakagami-m sönümlemesinin etkimesi, ikincisi kaynak-röle arası linke Genelleştirilmiş-K gölgelemesinin, röle-hedef arası linke Nakagami-m sönümlemesinin etkimesi ve üçüncüsü kaynak-röle arası linke Nakagami-m sönümlemesinin, röle-hedef arası linke Genelleştirilmiş-K gölgelemesinin etkimesidir. Linklere Genelleştirilmiş-K gölgelemesinin etkidiği durumlar için dağılımın parametrelerinden k arttıkça gölgelemenin, m arttıkça da sönümlemenin etkisi azaldığı için performansın iyileştiği gözlemlenmektedir. Linklere Log-normal gölgelemesinin etkidiği durumlar için ise Log-normal dağılımın parametrelerinden olan standart sapma arttıkça performansın kötüleştiği gözlemlenmektedir. Sönümleme ve gölgeleme etkisine karşı, işbirliği çeşitlemesi yanında, rölede ve hedefte alıcı anten çeşitlemesi yapılmasının hata performansını önemli ölçüde iyileştirdiği gösterilmiştir. Alıcı antenlerde maksimum oran birleştirme tekniği kullanıldığı durumlarda, beklenildiği üzere, seçici birleştirme tekniğinin kullanıldığı durumlara göre daha iyi performans elde edilmiştir. Ayrıca görülmüştür ki, kanal durum bilgisine sahip olunduğu durumda kullanılan değişken kazançlı kuvvetlendirme katsayısı, alıcının hata olasılığını sabit kazançlı kuvvetlendirme katsayısı kullanıldığı duruma göre azaltmaktadır.},  
  note={danışman: İ. Altunbaş},
}
Powered by bibtexbrowser
Bibtex data last updated: September 24 2019 10:13:32.
Powered by bibtexbrowser