Görünür ışık haberleşmesi için çoklu erişim yöntemleri

Görünür ışık haberleşmesi (Visible Light Communication, VLC), görünür banttaki ışığı hem iletişim hem de aydınlatma için kullanan bir kısa menzilli kablosuz optik haberleşme türüdür. VLC sistemlerinin çoğunda verici olarak tercih edilen ışık yayan diyotlar (Light Emitting Diode, LED) iletişim hızını sınırlamaktadır. Gelecek nesil haberleşme standartlarında yer alması beklenen VLC sistemlerin yüksek veri hızlarına ulaşabilmesi ve çoklu erişimi (Multiple Access, MA) desteklemesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında kapalı mekân VLC sistemler için, toplam veri iletişim hızını da yükselten MA yöntemleri incelenmiş ve dikgen olmayan çoklu erişim (Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA), hız bölmeli çoklu erişim (Rate Splitting Multiple Access, RSMA) yöntemleri için geliştirmeler önerilmiştir. NOMA yönteminde elde edilen bulgularda, hesaplamalar sırasında literatürdeki birçok çalışmada dikkate alınmayan adillik ve aydınlatma gibi çeşitli kısıtlamalar kullanılmıştır. Bu kısıtlamaların birbirlerine ve toplam veri iletim hızına etkisi ortaya koyulmuştur. Geleneksel güç tahsis yöntemlerine göre önerilen meta-sezgisel algoritmaların toplam veri iletim hızı performansına göre üstünlüğü gösterilmiştir. RSMA yönteminde elde edilen bulgularda, RSMA'nın daha düşük karmaşıklıkla NOMA'ya çok yakın performans sergilediği gösterilmiştir. Ayrıca, toplam veri iletim hızı bakımından RSMA ve NOMA'nın, dikgen çoklu erişime (Orthogonal Multiple Access, OMA) üstünlüğü gösterilmiştir. RSMA, NOMA ve uzamsal çoklu erişimin (Space Division Multiple Access, SDMA) adillik kısıtlaması altında veri iletim hızları açısından avantajları ve sınırlamaları ortaya koyulmuştur. Son olarak, RSMA'nın kusurlu kanal durum bilgisi (Channel State Information, CSI) altında NOMA'ya göre daha iyi performans sergilediği gösterilmiştir.