Kablosuz haberleşme sistemleri için güç paylaşımlı kanal kodlama yapısı

Kablosuz haberleşme sistemlerinde çeşitli kanal etkilerinden dolayı veri kaybolabilir veya hatalı olarak alınabilir. Veri aktarımında hata ve kayıpları önlemek amacıyla en yaygın olarak kullanılan yöntem olan kanal kodlamada iletilen verinin üzerine ekstra bitler çeşitli yöntemlerle eklenerek gönderilir. Ekstra bitler hataların tespit edilip düzeltilebilmesine yardımcı olurken anlamlı spektral verimliliği düşürmektedir. Başka bir deyişle gönderilen verinin belli bir oranı bilgiyi içermektedir. Bu nedenle bu çalışmada kanal kodlamalı haberleşme sistemleri için düşük kodlama oranında güç paylaşımlı kanal kodlama yapısı sunulmuştur. Verici tarafında paralel olarak birden çok bilgi dizini yüksek kodlama oranında kanal kodlamaya tabi tutulduktan sonra bu paralel kollar ağırlıklı güç katsayıları ile çarpılarak toplanır ve tek bir bilgi dizisi olarak gönderilir. Bu işleme süperpozisyon kodlaması denir. Eş zamanlı birden fazla bilgi dizisi gönderildiği için spektral verimlilik kullanılan paralel kol ile doğru orantılı olarak arttırılmış olur. Diğer taraftan, verici tarafında birden fazla bilgi dizisinin süperpozisyon kodlaması ile gönderilmesi girişime sebep olmaktadır. Fakat önerilen ardışık girişim giderici tabanlı alıcı ile tüm bilgi dizinleri geri elde edilebilmektedir. Önerilen alıcı-verici tasarımının performansını değerlendirmek için evrişimsel kodlama ve düşük yoğunluklu eşlik denetim kodları ile Rayleigh, Nakagami-m ve Rician kanalları üzerinde farklı güç paylaşım oranları, fazlarda bilgisayar benzetimleri yapılmıştır. Benzetimler sonucunda önerilen sistemin M=2 modülasyon seviyesinde faz π/2 güç katsayısı 0.5 iken düşük kodlama oranında daha iyi hata başarımı sağladığı gösterilmiştir. Bu nedenle önerilen sistemin 5G ve sonrası kablosuz haberleşme sistemleri için önemli bir rol oynayabileceği öngörülmektedir. Özellikle, ultra-güvenli ve ultra-düşük gecikmeli haberleşme sistemleri için kritik bir öneme sahiptir.