Theses supervised by Doç. Dr. Ayşe Melda Yüksel Turgut
12 theses · TOBB Economics and Technology University
Yoğun çok girdili çok çıktılı sistemlerde sabit ve çok genlikli önkodlamanın dikgen olmayan çoklu erişim ile kullanımı
Kablosuz iletişim, günümüzde bilginin iletilebilmesi için kilit bir rol oynamaktadır. Giderek artan daha yüksek veri hızı, daha etkili güç verimliliği ve daha yüksek spektral verimlilik taleplerini karşılamak için, çok girdili çok çıktılı sistemler kablosuz iletişimde önemli bir yer edinmiştir. Ancak, çok girdili çok çıktılı sistemlerde kullanılan anten sayıları, bu talepleri karşılamak için yeterli olamamıştır. Bu nedenle, baz istasyonlarında bulunan anten sayılarını arttırma prensibine dayanan yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler çözüm olarak önerilmiştir. Yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler, 5G kablosuz iletişim teknolojilerinde önemli avantajlar sunsa da baz istasyonlarının kurulum maliyetleri yüksektir ve güç tüketimi fazladır. Baz istasyonu kurulum maliyetlerini düşürmek için sabit genlikli önkodlama kullanım fikri ortaya atılmıştır. Sabit genlikli önkodlama, çok antenli ileticide tek bir radyo frekans zinciri kullanarak, etkili ve uygulanabilir güç yükseltimi sağlayan bir iletim tekniğidir. Bu teknikte, kablosuz iletim yapılan her kullanıcıya eşit seviyede çok kullanıcılı girişim enerjisi sunulur ve geleneksel sıfıra zorlayıcı kodlama tekniklerine göre başarılabilir veri hızında kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıpları bir miktar geri kazanmak amacıyla, çok genlikli önkodlama fikri ortaya atılmıştır. Çok genlikli önkodlama, yoğun çok girdili çok çıktılı sistemlerde birden fazla radyo frekans zinciri kullanarak, antenlerin gruplanması ve güç ihtiyaçlarına göre antenlere farklı seviyelerde güç paylaşımı yapılması prensibine dayanmaktadır. Bu teknikte, kablosuz iletim yapılan her kullanıcıya eşit seviyede çok kullanıcılı girişim enerjisi sunulmuştur ve sabit genlikli önkodlamaya göre önemli bir performans artışı sağlanmıştır. Yeni nesil kablosuz haberleşme taleplerini karşılamak adına önerilen bir başka çözüm ise dikgen olmayan çoklu erişim tekniklerinin kullanımıdır. Bu çoklu erişim tekniğinde güç ekseninde çoğullama yapılarak farklı kullanıcıların aynı zaman diliminde aynı frekans bandını kullanmalarına izin verilmektedir. Dikgen olmayan çoklu erişim temelde süperpozisyon kodlaması ve ardışık girişim giderici yöntemlerine dayanmaktadır. Bu tezde, biz sabit ve çok genlikli önkodlama fikirlerine dayanarak, kablosuz iletim yapılan kullanıcıların gözlemlediği çok kullanıcılı girişim enerjisini farklılaştırmak amacıyla, yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler için sabit ve çok genlikli önkodlamanın, dikgen olmayan çok erişim tekniğiyle birlikte kullanılması fikrini sunduk. Sabit ve çok genlikli önkodlamanın dikgen olmayan çoklu erişimle birlikte kullanımı durumunda, bağımsız ve eş dağılıma sahip Rayleigh sönümlü kanallar üzerinde yaptığımız simülasyonlar gösterdi ki; kullanıcılar kanal durumlarına göre eşleştirilerek, süperpozisyon ve ardışık girişim giderici uygulamaları kullanıldığında farklı gruplarda farklı seviyelerde çok kullanıcılı girişim enerjisi gözlemlenebilmektedir. Çok genlikli önkodlamanın kullanılması, sabit genlikli önkodlamanın kullanılma durumuna göre kullanıcılarda gözlemlenen çok kullanıcılı girişim enerjisini kayda değer biçimde azaltmaktadır.
Alçak yörünge uydu haberleşmesi için uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan FPGA tabanlı verici tasarımı
Bu tez çalışmasında, alçak yörünge uydu haberleşmesi için yüksek hızlı ve uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan alan-programlanabilir kapı dizisi (field-programmable gate array, FPGA) tabanlı verici tasarımı yapılmıştır. Alçak yörünge uydularının yörünge hareketleri ve dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşü nedeniyle haberleşme kanalı değişkenlik göstermektedir. Bu değişken ortamda verimli ve kesintisiz bir haberleşme sağlayabilmek için uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan bir verici yapısı tasarlanmıştır. Tasarlanan uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan verici yapısı MATLAB ile modellenmiştir. MATLAB ile modellenen tasarımın, MATLAB modeli referans alınarak sayısal tasarımı yapılmıştır. Yapılan sayısal tasarım davranışsal benzetim ortamında referans MATLAB modeli ile doğrulanmıştır. Davranışsal olarak yapılan doğrulamalardan sonra sayısal tasarım, programlanabilir bir donanım olan FPGA üzerinde gerçeklenmiştir. Yüksek performans ve uzay uygulamalarına uygun eşleniğinin 2020 sonuna kadar üretilecek olması sebebiyle Xilinx Kintex Ultrascale xcku060 FPGA üzerinde gerçekleme yapılmıştır. Tasarlanan uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan verici yapısının teorik başarımları, ulaşılan kod oranları ve spektral verimlilik sonuçları çıkarılmıştır. Yapılan tasarımın çalışabildiği en yüksek hızda spektral verimlilik olarak 7,068 değerine ulaşabildiği görülmüştür. Donanım gerçeklemeleri sonucu tasarımın zamanlama analizleri yapılmıştır. Yapılan zamanlama analizleri ile çalışılabilecek en yüksek sistem saat sinyali frekansı belirlenmiştir. Çalışılan saat sinyali frekansları kullanılarak sistemin veri hızları çıkarılmıştır. Geliştirilen uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan ve xcku060 FPGA üzerinde gerçeklenen verici yapısı çıkış sembol hızı olarak 75 Megasembol/saniye (megasymbols per second, Msps), çıkış örnek hızı olarak 300 Megaörnek/saniye (megasamples per second, MSps) hızlarına ulaşabildiği görülmüştür. Tasarım çalışma moduna göre 50,7225 ve 530,1 Megabit/saniye (megabits per second, Mbps) arasında değişebilen giriş hızlarını desteklemektedir.
Makine öğrenme yöntemleriyle hava aracı üzerindeki haberleşme sistemlerinin kanal özelliklerinin belirlenmesi
Havacılık haberleşmesi günümüz haberleşme sistemlerinin oldukça önemli bir parçasıdır. Havacılık haberleşmesinin temeli kablosuz iletişim üzerine kuruludur. Özellikle İHA'larda kablosuz iletişim, gelecekteki kablosuz iletişim sistemlerinin ayrılmaz bir parçası olacaktır. İHA'larda gerçek zamanlı veri aktarımı çok kritiktir. Çünkü İHA'ların yer sistemlerinden sürekli olarak kontrol edilmesi gerekir ve faydalı yük verilerinin gerçek zamanlı olarak yer sistemlerine iletilmesi gerekir. İHA haberleşmesinin kesilmemesi için haberleşme sisteminin tasarlanması aşamasında dikkat edilmesi gereken hususlar vardır. Dikkat edilmesi gereken en önemli konu uçak gövdesi gölgelemesidir. İHA antenleri, uçak gövdesi gölgelemesine eğilimlidir. Antenlerin yerleştirildiği uçak yüzeyleri ana görüş hattı yolunu kapatır. Bu da haberleşmede kesilmelere sebep olur. Bir diğer önemli konu, bağlantı bütçe analizlerinde kullanılan kayıpların, gerçek zamanlı olarak değişkenlik göstermesidir. Tasarım aşamasında dikkate alınan kayıplar pratik uygulamalarda farklılık gösterdiğinden haberleşmede kesilmeler meydana gelmektedir. Bu nedenlerle, pratik uygulamalarda tüm negatif etkiler dâhil olmak üzere gözlemlenen uçtan-uca kanallar teorik hesaplamalardan oldukça farklıdır. Bu çalışmada, tüm negatif etkiler dâhil olmak üzere uçtan-uca kanal özellikleri belirlenmektedir. Kanal özellikleri modeli için geçmiş uçuşlar sırasında ölçülen verilere makine öğrenme yöntemleri uygulanmaktadır. Geçmiş uçuşlardaki yer anteni konumu, hava aracı konumu, hava aracı Euler açıları ve hava aracı alınan sinyal gücü verileri kullanılmaktadır. Her bir konum ve Euler açısı verisine karşılık gelen, yer modeminin çıkışından İHA modemi girişine kadar sinyalin maruz kaldığı bütün negatif etkiler hesaplanmaktadır. Eksik veriler ise makine öğrenme yöntemleri ile bulunmaktadır. Makine öğrenme yöntemleri ile bulunan modeller içinde en iyi sonuçların ensemble bagged trees (EBT) ve üstel Gaussian process regression (GPR) yöntemleri ile alındığı görülmüştür. Veriler işlenerek bulunan girdilerin test sonuçları, ham verilerin test sonuçlarına göre daha kötü çıkmıştır. Ancak hem işlenmiş hem de ham verilerle alınan sonuçlar teorik analiz sonuçlarından daha iyidir.
Çok kullanıcılı çok antenli aşağı gönderim sistemleri
Bu çalışmada çok kullanıcılı, çok girdili çok çıktılı aşağı gönderim sistemlerinde (downlink MU-MIMO) kullanıcılar arası girişimi kontrol ederek toplam veri hızını artırmak için kullanılan önkodlama yöntemleri hatasız ve hatalı Rayleigh kanalları için incelenmektedir. Bu sistemler, baz istasyonundaki ve kullanıcılardaki anten sayısına ve kullanıcı sayısına göre az yüklü, kritik yüklü ya da aşırı yüklü olabilmektedir. Bu çalışmada, literatürde yeni önerilmiş olan genelleştirilmiş güç yineleme önkodlamasının (GPIP) ortalama karesel hata önkodlama (MMSE) ve veri hızı bölütleme (RS) ile karşılaştırması yapılmaktadır. GPIP yönteminin hatasız kanallarda tüm yük durumlarında, MMSE yöntemi ile benzer veya ondan daha kötü sonuçlar verdiği, üstelik MMSE yönteminin daha düşük karmaşıklığa sahip olduğu gözlemlenmiştir. GPIP yöntemi hatalı kanallarda ise tüm yük durumlarında MMSE yönteminden daha iyi, RS yönteminden daha kötü sonuç vermektedir ve MMSE yöntemine göre daha kısa sürede çalışmaktadır. Anahtar Kelimeler: çok kullanıcılı, çok girdili çok çıktılı sistemler (MU-MIMO), genelleştirilmiş güç yineleme önkodlaması (GPIP), minimum ortalama karesel hata önkodlaması (MMSE), yarı dik kullanıcı seçimli sıfıra zorlayıcı önkodlama (SUSZF), veri hızı bölütleme (RS)
Tasarsız ağlarda ve çok kullanıcılı çok girişli çok çıkışlı haberleşme sistemlerinde üstdüşüm kodlama kullanımı.
Bu tez çalışmasının birinci bölümünde, üstdüşüm kodlamanın pratik bir uygulaması olan hiyerarşik kipleme, daha düşük iletim gecikmeleri elde etmek için tasarsız ağlarda uygulanmıştır. Bu uygulama sırasında, en büyük ağırlıklı listeleme yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışmada, önceden tanımlanmış iki adet problem ele alınmıştır. i) Her kullanıcıya, eşit öneme sahip paketler üretilir. ii) Her kullanıcıya üretilen paketler, dört faklı önem derecesine sahiptir. İkinci problemde, listelenen kullanıcının kuyruğunda bekleyen yüksek öncelikli paketler olduğu sürece, düşük öncelikli paketler gönderilemez kuralı uygulanmaktadır. Birinci problemde, önerilen model hiyerarşik kipleme kullanılmayan sistemlerle karşılaştırıldığında, hiyerarşik kipleme kullanılması, iletilen toplam paket miktarında herhangi bir kayba neden olmadan paketlerin kuyrukta bekleme sürelerini kısaltmaktadır. İkinci problemde ise paketlerin iletim gecikmelerindeki azalmaya ek olarak, iletilen toplam paket miktarında da önemli artışlar gözlemlenmiştir. Buna ek olarak, çoklu erişim girişiminin etkisi de incelenmiştir. Hiyerarşik kipleme kullanılan ve kullanılmayan durumların, benzer yeniden kullanım faktörlerine sahip oldukları gösterilmiştir. Tez çalışmasının ikinci bölümünde ise, aşağı gönderim çok girişli çok çıkışlı (MIMO) bir kablosuz haberleşme kanalı düşünülmektedir. Baz istasyonunda tüm kullanıcılara gönderilmek üzere genel veri akışı, bazı kullanıcılara gönderilmek üzere özel veri akışı bulunmaktadır. Bu iletim, aşağı gönderimde farklı koruma seviyelerine sahip verileri içeren iki katmanlı veri dizininin bütün kullanıcılara gönderilmesi anlamına gelmektedir. Geleneksel çok kullanıcılı çok girişli çok çıkışlı (MU-MIMO) sistemlerinden farklı olarak, bir veri akışı, birden fazla kullanıcıya gönderilmektedir ve bu veri akışının bir kısmı ya da tamamı bu kullanıcılar tarafından çözülebilmektedir. Bu sistem, dik olmayan çoklu erişim (NOMA) modelinden farklı olarak, aynı verinin birden fazla kullanıcıya gönderildiği çok noktaya gönderim ve bir verinin sadece ilgili kullanıcıya gönderildiği tek noktaya gönderim sistemlerinin birleşimi olarak düşünülebilir. Ele alınan sistem modeli ile çok noktaya yayın modelleri arasındaki temel fark iletim yapılan iletim gruplarının kesişmemesidir. Bu çalışmada, çok antenli verici ve tek antenli kullanıcıların bulunduğu, üstdüşüm kodlama kullanılan MU-MIMO sistemleri için ön kodlayıcı tasarımı yapılmaktadır. Birinci ön kodlayıcı tasarım probleminde amaç, ağırlıklı toplam veri hızını (WSR) en büyükleyen ön kodlayıcıyı bulmaktır. Bu problem dışbükey olmayan ve çözmesi oldukça zor bir problemdir. Bundan dolayı, bu problemin Lagrange çifti hesaplanmış ve KKT koşullarını sağlayan durumlar belirtilmiştir. Ayrıca, karşılıklı bilgi miktarı ile en küçük ortalama karesel hata (MMSE) arasındaki ilişki kullanılarak, WMMSE ile WSR problemlerinin eşdeğer problemler oldukları ispatlanmıştır. Elde edilen ön kodlayıcı yapısı kullanılarak, alıcıları ve ön kodlayıcıları sırasıyla güncelleyen bir algoritma önerilmiştir. İkinci ön kodlayıcı problemi için ise daha az karmaşık bir yöntem olan fazı ayarlanmış ZF (PAZF) ön kodlayıcısı tanıtılmıştır. Benzerim sonuçları göstermiştir ki, her iki algoritma da hızlı bir şekilde yakınsamaktadır. WMMSE algoritması, hem PAZF algoritmasından hem de ZF ön kodlayıcısından daha başarılıdır. WMMSE algoritması girişimi yönetme konusunda daha başarılıdır. Öte yandan PAZF algoritması da, optimal faz değerlerini bularak uyumlu birleştirme kazancını artırmaktadır.
Çok kullanıcılı çok antenli aşağı gönderim sistemleri
Bu çalışmada çok kullanıcılı, çok girdili çok çıktılı aşağı gönderim sistemlerinde (downlink MU-MIMO) kullanıcılar arası girişimi kontrol ederek toplam veri hızını artırmak için kullanılan önkodlama yöntemleri hatasız ve hatalı Rayleigh kanalları için incelenmektedir. Bu sistemler, baz istasyonundaki ve kullanıcılardaki anten sayısına ve kullanıcı sayısına göre az yüklü, kritik yüklü ya da aşırı yüklü olabilmektedir. Bu çalışmada, literatürde yeni önerilmiş olan genelleştirilmiş güç yineleme önkodlamasının (GPIP) ortalama karesel hata önkodlama (MMSE) ve veri hızı bölütleme (RS) ile karşılaştırması yapılmaktadır. GPIP yönteminin hatasız kanallarda tüm yük durumlarında, MMSE yöntemi ile benzer veya ondan daha kötü sonuçlar verdiği, üstelik MMSE yönteminin daha düşük karmaşıklığa sahip olduğu gözlemlenmiştir. GPIP yöntemi hatalı kanallarda ise tüm yük durumlarında MMSE yönteminden daha iyi, RS yönteminden daha kötü sonuç vermektedir ve MMSE yöntemine göre daha kısa sürede çalışmaktadır. Anahtar Kelimeler: çok kullanıcılı, çok girdili çok çıktılı sistemler (MU-MIMO), genelleştirilmiş güç yineleme önkodlaması (GPIP), minimum ortalama karesel hata önkodlaması (MMSE), yarı dik kullanıcı seçimli sıfıra zorlayıcı önkodlama (SUSZF), veri hızı bölütleme (RS)
Makine öğrenme yöntemleriyle hava aracı üzerindeki haberleşme sistemlerinin kanal özelliklerinin belirlenmesi
Havacılık haberleşmesi günümüz haberleşme sistemlerinin oldukça önemli bir parçasıdır. Havacılık haberleşmesinin temeli kablosuz iletişim üzerine kuruludur. Özellikle İHA'larda kablosuz iletişim, gelecekteki kablosuz iletişim sistemlerinin ayrılmaz bir parçası olacaktır. İHA'larda gerçek zamanlı veri aktarımı çok kritiktir. Çünkü İHA'ların yer sistemlerinden sürekli olarak kontrol edilmesi gerekir ve faydalı yük verilerinin gerçek zamanlı olarak yer sistemlerine iletilmesi gerekir. İHA haberleşmesinin kesilmemesi için haberleşme sisteminin tasarlanması aşamasında dikkat edilmesi gereken hususlar vardır. Dikkat edilmesi gereken en önemli konu uçak gövdesi gölgelemesidir. İHA antenleri, uçak gövdesi gölgelemesine eğilimlidir. Antenlerin yerleştirildiği uçak yüzeyleri ana görüş hattı yolunu kapatır. Bu da haberleşmede kesilmelere sebep olur. Bir diğer önemli konu, bağlantı bütçe analizlerinde kullanılan kayıpların, gerçek zamanlı olarak değişkenlik göstermesidir. Tasarım aşamasında dikkate alınan kayıplar pratik uygulamalarda farklılık gösterdiğinden haberleşmede kesilmeler meydana gelmektedir. Bu nedenlerle, pratik uygulamalarda tüm negatif etkiler dâhil olmak üzere gözlemlenen uçtan-uca kanallar teorik hesaplamalardan oldukça farklıdır. Bu çalışmada, tüm negatif etkiler dâhil olmak üzere uçtan-uca kanal özellikleri belirlenmektedir. Kanal özellikleri modeli için geçmiş uçuşlar sırasında ölçülen verilere makine öğrenme yöntemleri uygulanmaktadır. Geçmiş uçuşlardaki yer anteni konumu, hava aracı konumu, hava aracı Euler açıları ve hava aracı alınan sinyal gücü verileri kullanılmaktadır. Her bir konum ve Euler açısı verisine karşılık gelen, yer modeminin çıkışından İHA modemi girişine kadar sinyalin maruz kaldığı bütün negatif etkiler hesaplanmaktadır. Eksik veriler ise makine öğrenme yöntemleri ile bulunmaktadır. Makine öğrenme yöntemleri ile bulunan modeller içinde en iyi sonuçların ensemble bagged trees (EBT) ve üstel Gaussian process regression (GPR) yöntemleri ile alındığı görülmüştür. Veriler işlenerek bulunan girdilerin test sonuçları, ham verilerin test sonuçlarına göre daha kötü çıkmıştır. Ancak hem işlenmiş hem de ham verilerle alınan sonuçlar teorik analiz sonuçlarından daha iyidir.
Alçak yörünge uydu haberleşmesi için uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan FPGA tabanlı verici tasarımı
Bu tez çalışmasında, alçak yörünge uydu haberleşmesi için yüksek hızlı ve uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan alan-programlanabilir kapı dizisi (field-programmable gate array, FPGA) tabanlı verici tasarımı yapılmıştır. Alçak yörünge uydularının yörünge hareketleri ve dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşü nedeniyle haberleşme kanalı değişkenlik göstermektedir. Bu değişken ortamda verimli ve kesintisiz bir haberleşme sağlayabilmek için uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan bir verici yapısı tasarlanmıştır. Tasarlanan uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan verici yapısı MATLAB ile modellenmiştir. MATLAB ile modellenen tasarımın, MATLAB modeli referans alınarak sayısal tasarımı yapılmıştır. Yapılan sayısal tasarım davranışsal benzetim ortamında referans MATLAB modeli ile doğrulanmıştır. Davranışsal olarak yapılan doğrulamalardan sonra sayısal tasarım, programlanabilir bir donanım olan FPGA üzerinde gerçeklenmiştir. Yüksek performans ve uzay uygulamalarına uygun eşleniğinin 2020 sonuna kadar üretilecek olması sebebiyle Xilinx Kintex Ultrascale xcku060 FPGA üzerinde gerçekleme yapılmıştır. Tasarlanan uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan verici yapısının teorik başarımları, ulaşılan kod oranları ve spektral verimlilik sonuçları çıkarılmıştır. Yapılan tasarımın çalışabildiği en yüksek hızda spektral verimlilik olarak 7,068 değerine ulaşabildiği görülmüştür. Donanım gerçeklemeleri sonucu tasarımın zamanlama analizleri yapılmıştır. Yapılan zamanlama analizleri ile çalışılabilecek en yüksek sistem saat sinyali frekansı belirlenmiştir. Çalışılan saat sinyali frekansları kullanılarak sistemin veri hızları çıkarılmıştır. Geliştirilen uyarlamalı kodlama ve kipleme kullanan ve xcku060 FPGA üzerinde gerçeklenen verici yapısı çıkış sembol hızı olarak 75 Megasembol/saniye (megasymbols per second, Msps), çıkış örnek hızı olarak 300 Megaörnek/saniye (megasamples per second, MSps) hızlarına ulaşabildiği görülmüştür. Tasarım çalışma moduna göre 50,7225 ve 530,1 Megabit/saniye (megabits per second, Mbps) arasında değişebilen giriş hızlarını desteklemektedir.
Yoğun çok girdili çok çıktılı sistemlerde sabit ve çok genlikli önkodlamanın dikgen olmayan çoklu erişim ile kullanımı
Kablosuz iletişim, günümüzde bilginin iletilebilmesi için kilit bir rol oynamaktadır. Giderek artan daha yüksek veri hızı, daha etkili güç verimliliği ve daha yüksek spektral verimlilik taleplerini karşılamak için, çok girdili çok çıktılı sistemler kablosuz iletişimde önemli bir yer edinmiştir. Ancak, çok girdili çok çıktılı sistemlerde kullanılan anten sayıları, bu talepleri karşılamak için yeterli olamamıştır. Bu nedenle, baz istasyonlarında bulunan anten sayılarını arttırma prensibine dayanan yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler çözüm olarak önerilmiştir. Yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler, 5G kablosuz iletişim teknolojilerinde önemli avantajlar sunsa da baz istasyonlarının kurulum maliyetleri yüksektir ve güç tüketimi fazladır. Baz istasyonu kurulum maliyetlerini düşürmek için sabit genlikli önkodlama kullanım fikri ortaya atılmıştır. Sabit genlikli önkodlama, çok antenli ileticide tek bir radyo frekans zinciri kullanarak, etkili ve uygulanabilir güç yükseltimi sağlayan bir iletim tekniğidir. Bu teknikte, kablosuz iletim yapılan her kullanıcıya eşit seviyede çok kullanıcılı girişim enerjisi sunulur ve geleneksel sıfıra zorlayıcı kodlama tekniklerine göre başarılabilir veri hızında kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıpları bir miktar geri kazanmak amacıyla, çok genlikli önkodlama fikri ortaya atılmıştır. Çok genlikli önkodlama, yoğun çok girdili çok çıktılı sistemlerde birden fazla radyo frekans zinciri kullanarak, antenlerin gruplanması ve güç ihtiyaçlarına göre antenlere farklı seviyelerde güç paylaşımı yapılması prensibine dayanmaktadır. Bu teknikte, kablosuz iletim yapılan her kullanıcıya eşit seviyede çok kullanıcılı girişim enerjisi sunulmuştur ve sabit genlikli önkodlamaya göre önemli bir performans artışı sağlanmıştır. Yeni nesil kablosuz haberleşme taleplerini karşılamak adına önerilen bir başka çözüm ise dikgen olmayan çoklu erişim tekniklerinin kullanımıdır. Bu çoklu erişim tekniğinde güç ekseninde çoğullama yapılarak farklı kullanıcıların aynı zaman diliminde aynı frekans bandını kullanmalarına izin verilmektedir. Dikgen olmayan çoklu erişim temelde süperpozisyon kodlaması ve ardışık girişim giderici yöntemlerine dayanmaktadır. Bu tezde, biz sabit ve çok genlikli önkodlama fikirlerine dayanarak, kablosuz iletim yapılan kullanıcıların gözlemlediği çok kullanıcılı girişim enerjisini farklılaştırmak amacıyla, yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler için sabit ve çok genlikli önkodlamanın, dikgen olmayan çok erişim tekniğiyle birlikte kullanılması fikrini sunduk. Sabit ve çok genlikli önkodlamanın dikgen olmayan çoklu erişimle birlikte kullanımı durumunda, bağımsız ve eş dağılıma sahip Rayleigh sönümlü kanallar üzerinde yaptığımız simülasyonlar gösterdi ki; kullanıcılar kanal durumlarına göre eşleştirilerek, süperpozisyon ve ardışık girişim giderici uygulamaları kullanıldığında farklı gruplarda farklı seviyelerde çok kullanıcılı girişim enerjisi gözlemlenebilmektedir. Çok genlikli önkodlamanın kullanılması, sabit genlikli önkodlamanın kullanılma durumuna göre kullanıcılarda gözlemlenen çok kullanıcılı girişim enerjisini kayda değer biçimde azaltmaktadır.
Önbellekleme yapan hareketli kablosuz haberleşme sistemlerinde gecikme analizi
Bu tez çalışmasında, kullanıcıların kendi hafızalarını ve baz istasyonlarını kullanarak, istedikleri dosyalara ulaşabilmeleri için gereken süre hesaplanmak istenmiştir. Tezin ilk kısmında, daha önce yapılan çalışmalar incelenmiştir ve birbirleri arasındaki farkları, benzerlikleri ve iki seviyeli mimari için gecikme analizi yapılması için eklenmesi gereken eksikleri tespit edilmiştir. Kullanıcıların hem kendi hafızasını hem de baz istasyonunun hafızasını kullandığı durum için gecikme analizi yapılmadığı tespit edilmiş. Tezin devamında ise, uzamsal yaklaşım yöntemini kullanarak baz istasyonları için gecikme analizi yapılmıştır. Daha sonrasında ise sistemin kapsamı genişletilmiştir. İki seviyeli mimari oluşturulmuştur. Kullanıcıların hem kendi hafızasını hem de baz istasyonunun hafızasını kullandığı durum için gecikme analizi yapılmıştır. Baz istasyonlarının kullanıcı hafızaları ile birlikte kullanılması verimliliği oldukça arttırmıştır. Bu gecikme süresini en aza indirmek için akıllı önbellekleme tekniği bulunmuştur. Kullanıcıların isteklerine göre en uygun önbellekleme yöntemini optimizasyon ile tespit etmektedir. Hesaplamalar sonucunda gecikme süresi olarak bir alt sınır belirlenmiştir ve bu alt sınır değeri kullanılarak gerçekçi bir gecikme süresi bulunmuştur. Sadece kullanıcıların hafızasının ya da sadece baz istasyonlarının kullanıldığı durumlara göre iki seviyeli yapı oldukça verimli çalışmaktadır.
Önbellekleme yapan hareketli kablosuz haberleşme sistemlerinde gecikme analizi
Bu tez çalışmasında, kullanıcıların kendi hafızalarını ve baz istasyonlarını kullanarak, istedikleri dosyalara ulaşabilmeleri için gereken süre hesaplanmak istenmiştir. Tezin ilk kısmında, daha önce yapılan çalışmalar incelenmiştir ve birbirleri arasındaki farkları, benzerlikleri ve iki seviyeli mimari için gecikme analizi yapılması için eklenmesi gereken eksikleri tespit edilmiştir. Kullanıcıların hem kendi hafızasını hem de baz istasyonunun hafızasını kullandığı durum için gecikme analizi yapılmadığı tespit edilmiş. Tezin devamında ise, uzamsal yaklaşım yöntemini kullanarak baz istasyonları için gecikme analizi yapılmıştır. Daha sonrasında ise sistemin kapsamı genişletilmiştir. İki seviyeli mimari oluşturulmuştur. Kullanıcıların hem kendi hafızasını hem de baz istasyonunun hafızasını kullandığı durum için gecikme analizi yapılmıştır. Baz istasyonlarının kullanıcı hafızaları ile birlikte kullanılması verimliliği oldukça arttırmıştır. Bu gecikme süresini en aza indirmek için akıllı önbellekleme tekniği bulunmuştur. Kullanıcıların isteklerine göre en uygun önbellekleme yöntemini optimizasyon ile tespit etmektedir. Hesaplamalar sonucunda gecikme süresi olarak bir alt sınır belirlenmiştir ve bu alt sınır değeri kullanılarak gerçekçi bir gecikme süresi bulunmuştur. Sadece kullanıcıların hafızasının ya da sadece baz istasyonlarının kullanıldığı durumlara göre iki seviyeli yapı oldukça verimli çalışmaktadır.
Önbellekleme yapan hareketli kablosuz haberleşme sistemlerinde gecikme analizi
Bu tez çalışmasında, kullanıcıların kendi hafızalarını ve baz istasyonlarını kullanarak, istedikleri dosyalara ulaşabilmeleri için gereken süre hesaplanmak istenmiştir. Tezin ilk kısmında, daha önce yapılan çalışmalar incelenmiştir ve birbirleri arasındaki farkları, benzerlikleri ve iki seviyeli mimari için gecikme analizi yapılması için eklenmesi gereken eksikleri tespit edilmiştir. Kullanıcıların hem kendi hafızasını hem de baz istasyonunun hafızasını kullandığı durum için gecikme analizi yapılmadığı tespit edilmiş. Tezin devamında ise, uzamsal yaklaşım yöntemini kullanarak baz istasyonları için gecikme analizi yapılmıştır. Daha sonrasında ise sistemin kapsamı genişletilmiştir. İki seviyeli mimari oluşturulmuştur. Kullanıcıların hem kendi hafızasını hem de baz istasyonunun hafızasını kullandığı durum için gecikme analizi yapılmıştır. Baz istasyonlarının kullanıcı hafızaları ile birlikte kullanılması verimliliği oldukça arttırmıştır. Bu gecikme süresini en aza indirmek için akıllı önbellekleme tekniği bulunmuştur. Kullanıcıların isteklerine göre en uygun önbellekleme yöntemini optimizasyon ile tespit etmektedir. Hesaplamalar sonucunda gecikme süresi olarak bir alt sınır belirlenmiştir ve bu alt sınır değeri kullanılarak gerçekçi bir gecikme süresi bulunmuştur. Sadece kullanıcıların hafızasının ya da sadece baz istasyonlarının kullanıldığı durumlara göre iki seviyeli yapı oldukça verimli çalışmaktadır.