Performance analysis of one-layer RSMA in ındoor multi-user VLC

Görünür Işık Haberleşmesi (VLC), özellikle yüksek kapasiteli iç mekân ağları için geleneksel radyo-frekansı (RF) teknolojilerine güçlü bir tamamlayıcı olarak öne çıkmaktadır. Ancak, iç mekânlarda kullanıcı ve aydınlatıcı yoğunluğunun artması, önemli seviyede girişim ve kaynak yönetimi sorunları ortaya çıkarmaktadır. Oran-Bölmeli Çoklu Erişim (RSMA), girişimi etkin bir şekilde yönetme ve spektral verimliliği artırma potansiyeline sahip, yeni nesil bir çoklu erişim yöntemi olarak öne çıkmasına rağmen, gerçekçi VLC senaryolarındaki performansı büyük ölçüde araştırılmamıştır. Bu tezde, gerçek donanım kısıtları altında, bir katmanlı RSMA'nın aşağı yönlü çok kullanıcılı MISO-VLC sistemlerindeki uygulanabilirliği ve performansı incelenmiştir. Fiziksel olarak doğru bir Lambertian doğrusal görüş (LOS) kanal modeli kullanılmış; LED akımı doğrusalığı ve aydınlatma gereksinimleri açıkça gözetilmiştir. Ortak önişlemci ve güç tahsisi problemi sayısal olarak optimize edilerek çözülmüş ve iki temel simülasyon çerçevesi oluşturulmuştur: (i) Farklı iletim güçleri ve kullanıcı yükleri altında RSMA ve güç-bölmeli NOMA (PD-NOMA) yöntemlerinin karşılaştırıldığı rastgele kullanıcı yerleşimi senaryosu; (ii) Kullanıcı konumlarının spektral verimlilik üzerindeki etkisinin haritalandığı mekânsal duyarlılık analizi. Kapsamlı simülasyon sonuçları, RSMA'nın tüm test edilen kullanıcı yoğunlukları ve güç seviyelerinde PD-NOMA'ya kıyasla tutarlı şekilde üstün performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Düşük optik güç seviyelerinde RSMA, iki kullanıcı için %50'ye, yedi kullanıcı için ise %300'ün üzerine çıkan göreli spektral verimlilik artışları sağlamaktadır; yüksek güçte ise özellikle yoğun kullanıcı senaryolarında bu iyileşmeler devam etmektedir. Ayrıntılı analizler, optik iletim gücü, kullanıcı yoğunluğu, mekânsal dağılım ve optik donanım parametrelerinin sistem performansı üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. Mekânsal ısı haritası analizleri ise, gerçekçi VLC kurulumlarında kullanıcı yerleşimi ve aydınlatıcı geometrisinin önemini vurgulamaktadır. Bu bulgular, RSMA'nın gelecek nesil iç mekân VLC sistemleri için esnek ve etkin bir çoklu erişim stratejisi olduğunu ve gerçekçi kısıtlar altında önemli kazançlar sağladığını doğrulamaktadır. Gelecek çalışmalar, kanal belirsizliği, görüş dışı (NLOS) koşullar, deneysel doğrulama ve uyarlanabilir kaynak yönetimi için makine öğrenmesi entegrasyonu gibi başlıkları ele almalıdır.