Code design for interference channels

Kablosuz cihazların sayısının önemli ölçüde yükselmesiyle kablosuz cihazlar iletişimlerinde daha fazla girişim sinyaline maruz kalmaktadır. Kablosuz ağlarda girişimi yönetmek iletişimin değişik katmanlarında ele alınabilecek, kablosuz iletişimin geleceği için önemli bir zorluktur. Kanalda girişimin varlığında güvenilir iletişim sağlayabilecek, bilgi teorik limitlere yakın kanal kodlarının tasarımı servis kalitesini artırmanın yollarından birisidir. Yukarıdaki motivasyonla, bu araştırmada girişim kanalları (IC) için kod tasarımına odaklandık. İlk olarak iki kullanıcılı sönümlemeli IC'yi göz önünde bulundurduk ve düşük-yoğunluklu parite-kontrol (LDPC) kodlarıyla neredeyse statik ve hızlı sönümleme senaryoları için değişik kodlama/kod çözme şemalarını uyguladık. Han-Kobayashi (HK) kodlama şemasını kullandık, LDPC kod grupları için stabilite koşulları türettik ve açık ve pratik kod tasarımları elde ettik. Kod çözme eşiklerini kestirebilmek amacıyla, dışsal bilgi transferi (EXIT) analizinin komponent LDPC kod çözücülerden durum düğümlerine gelen mesajlar için ikili silinti kanalları (BEC) yaklaştırmasına dayalı değiştirilmiş bir versiyonunu kullandık. Önerilen kod tasarımı hızlı ve neredeyse statik sönümlemeli durumlar için birçok örnekte kullanılmıştır. Kapsamlı örnekler dizayn edilen kodların ulaşılabilir bilgi teorik limitlere yakın performansla çalıştığını göstermiştir. Ayrıca, Alamouti şemasını sönümlemeli girişim kanalları için kullanan çoklu anten iletimleri üzerinde çalışılmıştır; özel bir alıcı yapısı geliştirilmiş ve belirli kodlar incelenmiştir. Son olarak, dizayn edilmiş kodların noktadan-noktaya (P2P) en iyi kodlara göre avantajları asimtotik ve sonlu blok uzunluklu simülasyonlarla gösterilmiştir. Sonraki aşamada klasik iki kullanıcılı girişim kanallarının vericilerden birisinin (bilişsel verici) diğerlerinin (özel kullanıcı) nedensel olmayan mesaj bilgisine sahip olduğu bir versiyonu olan bilişsel girişim kanallarını (CIC) göz önünde bulundurduk. Bilgi teorik sonuçların yardımıyla CIC için birincil kod çözücü bilişsel alanında açık bir kodlama şeması tasarladık. Özgün bir birleşik kod çözücü sunduk ve yapımız için düşük yoğunluklu parite kodları tasarladık. Simülasyon sonuçları önerilen birleşik kod çözücünün ve tasarlanan kodların geleneksel maksimum oran birleştirmesi kod çözücüsü ve noktadan-noktaya en iyi kodlardan daha iyi çalıştığını göstermiştir. Daha sonra, vericide kanal yardımcı bilgisinin mevcut olduğu P2P iletişim için esnek modülasyon fikrini önerdik ve değerlendirdik. Bu yöntem kirli kağıt kodlaması (DPC) kadar iyi çalışmasa da basitliği tekniğin ana avantajıdır. Ayrıca, esnek modülasyon tekniği kanal durum bilgisindeki yanlışlıklara daha çok dayanıklılık göstermektedir. Son olarak, kullanıcılardan birinin nedensel olmayan mesaj bilgisinin diğer kullanıcıda bulunduğu bir çoklu erişim kanalı (MAC) göz önünde bulundurduk. Birleşik kodlama fikrini önerdik ve simülasyon sonuçları bu tekniğin klasik kodlama şemasından daha iyi çalıştığını göstermiştir.