Moleküler iletişimde simgeler arası girişimi azaltma teknikleri

Difüzyon yoluyla moleküler iletişim, bilginin moleküller yoluyla iletimini konu alan yeni bir araştırma dalıdır. Moleküler iletişimde karşılaşılan en büyük problemlerden biri simgeler arası girişimdir, ve bu problem yüksek veri hızlarında iletişimi engellemektedir. Öte yandan, nano ölçekte harcanabilecek enerjinin kısıtlı olması da temel bir problemdir. Bu problemlere değinilmeden önce, verici tarafından algılanan molekül sayısını kullanarak sinyali geri oluşturabilmek için bir eşik değerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu tezde, literatürdeki empirik yöntemlerin aksine, en uygun eşik değerinin belirlenmesi için analitik bir teknik önerilmiştir. Bu tezin ana amacı yüksek veri hızlarında iletişim kalitesinden ödün vermeden çalışabilecek bir moleküler iletişim sistemi oluşturmak olduğundan, simgeler arası girişimi azaltmaya ve enerji tasarrufunu arttırmaya yönelik yeni modülasyon ve filtreleme tekniklerini önerilmiştir. Önerilen ilk verici bazlı çözüm, molekül tipi değişimiyle kodlama (MTDK) isimli yeni bir modülasyon tekniğidir. Önerilen ikinci verici bazlı çözüm ise, iki tip molekül kullanılarak uygulanan ön-denkleştirme tekniğidir. Enerji tasarrufunu arttırmak amacıyla da, kanalda arta kalan molekülleri kullanan bir enerji düzenleme tekniği önerilmiştir. Son olarak, verici bazlı bir çözüm olan geri beslemeli bir filtre önerilmiştir. Önerilen tüm modülasyon yöntemlerinin bit hata başarımları karşılaştırmalı bir biçimde sunulmuştur. Ek olarak, önerilen geri beslemeli filtrenin bit hata başarımı, en küçük ortalama hata denkleştiricisi ile karşılaştırılmış, ve geri beslemeli filtrenin enerji tasarrufu ve işlemsel karmaşıklık açısından daha üstün olduğu sonucuna varılmıştır.