Gelecek nesil mobil iletişim sistemlerinde pilot kirliliğinin azaltılmasında karınca kolonisi optimizasyonu ile verimli pilot atama yaklaşımı

Gelecek nesil mobil iletişim sistemlerinden, gecikmeyi azaltma, veri hızını arttırma, enerji tasarrufu sağlama, maliyeti düşürme ve spektrum verimliliği gibi konularda iyileştirmeler yapılması beklenmektedir. Çok sayıda antene sahip Büyük Ölçek Çok Girişli Çok Çıkışlı sistemleri kullanmanın getireceği avantajlar olmasına rağmen bazı zorluklar da karşımıza çıkmaktadır. Bu zorluklardan biri de pilot kirliliğidir. Yukarı bağlantı iletimi esnasında her bir kullanıcı baz istasyonuna τ uzunluğunda pilot dizileri gönderir. Sistem terminal sayısıyla orantılı olan bu büyük uzunluktaki ortogonal pilot dizileri kanal tutarlılık aralığı nedeniyle veri hızını etkiler. Daha fazla terminale hizmet vermek ve sistemin verimliliğini arttırmak için pilot dizilerinin tekrar kullanılması gereklidir. Sınırlı bant genişliği ve zaman tutarlılık aralığı gibi kısıtlar nedeniyle sınırsız sayıda pilot dizileri atamaları gerçekleştirilememektedir. Aynı pilot dizilerini kullanan kullanıcıların gönderdiği sinyaller birbiriyle ortogonallik özelliği göstermemesinden dolayı sistemde pilot kirliliği oluşmaktadır. Bu tez çalışmasında öncelikle pilot kirliliği etkisinin giderilmesine yönelik pilot atama çalışmaları incelenmiştir. Pilot atama yöntemleri özenle seçilmiş kullanıcı gruplarına farklı pilot dizileri atamayı temel alarak koordine edilir. Bazı çalışmalarda hücreler merkez ve kenar olarak ikiye ayrılırken bazılarında sistemdeki yüksek ve düşük girişim yapan kullanıcılara göre ayrı atamalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada diğer çalışmalardan farklı olarak pilot tahsisi yapılırken meta sezgisel bir optimizasyon yöntemi kullanılmıştır. Karınca kolonisi optimizasyonu ile pilot kirliliği probleminin azaltılması için uygun görülen benzetim programı ile başarım değerlendirmesi yapılmış ve diğer kıyası yapılan yöntemlere nazaran daha iyi sistem başarımı elde edildiği gözlemlenmiştir.