İşbirlikli uzaysal modülasyonun farklı sönümlenmeli kanallardaki performans analizi

Yeni nesil kablosuz haberleşme sistemleri ile ulaşılması beklenen ultra hızlı veri oranı ve dev bant genişliği gibi önemli hedeflerin gerçekleşmesi için halen sürdürülen çalışmalarda geleneksel yöntemler yetersiz kalmaktadır. Bu çalışmalar esnasında araştırmacıların veri iletimi için geliştirdiği yenilikçi yollardan biri olarak karşımıza çıkan uzaysal modülasyon (SM, spatial modulation) tekniği; spektral verimlilik, enerji verimliliği ve donanım sadeliği gibi açılardan geleneksel yöntemlere üstünlük sağlamaktadır. SM'nin bu avantajları, yeni nesil teknolojiler için umut verici olsa da pratikte karşılaşılabilecek sorunlara karşı davranışı literatürde yeterli düzeyde incelenmemiş ve işbirlikli sistemlerle birlikte kullanımı için optimum sonuçlar henüz önerilmemiştir. Bu tez çalışmasında; SM tekniğinin, pratikte karşılaşılan donanımsal hatalardan biri olan eş evre (I) ve dik evre (Q) dengesizliği (IQI, in-phase and quadrature-phase imbalance) etkisi altındaki davranışları çeşitli senaryolar üzerinden incelenmiştir. Bu senaryoların oluşturulmasında, sistemlere esneklik kazandırmak adına farklı SM türleri ve çeşitli sönümlenmeli kanal yapıları ele alındığı gibi; kanal tahmin hataları da dikkate alınmıştır. Bazı senaryolar için, sistem performansını daha iyi anlamak amacıyla karmaşıklık analizi gibi ek çözümler sunulmuştur. Diğer yandan SM tabanlı teknikler, sistem güvenilirliğini ve servis kalitesini artırdığı bilinen işbirlikli mimarilere uyumlandırılmış ve sistem performansı incelenmiştir. IQI etkisi altındaki SM tabanlı işbirlikli sistemler için optimum çözümler önerilmiş ve kapalı form denklemleri türetilmiştir. Spesifik olarak, tasarlanan tüm sistemlerin hata performansı, optimum en yüksek olabilirlik tahmini (MLD, maximum likelihood detection) metodu ile analitik olarak çözümlenmiş ve elde edilen sonuçlar bilgisayar simülasyonları ile desteklenmiştir. Tüm bu çalışmalar neticesinde, yeni nesil teknolojilerin tasarımında IQI etkisinin ciddi bir şekilde göz önünde bulundurulması gerektiği, SM'nin bu hatayı gidermede kullanılabilecek oldukça etkili bir yöntem olduğu ve işbirlikli yapıların SM tabanlı sistemlerin performansını ciddi oranda artırdığı görülmüştür.