Masif MIMO sistemlerde iteratif sinyal tespit algoritmalarının karşılaştırılması

Günümüzde anlık haberleşme yapan kullanıcı sayısının artması ile birlikte birbiri ile haberleşen sistem sayısının da artması, haberleşme için kullanılan spektrumda yoğunluğun artmasına neden olmuştur. Ortaya çıkan bu yoğunluk ise haberleşme esnasında gecikmelere, sistemlerin birbirleri ile girişimlerinin artmasına ve kullanılan haberleşme sistemlerinin daha yüksek güç tüketmesine sebep olmuştur. Özellikle 5G ve sonrasında yaşanan bu durumları engellemek amacı ile bazı fikirler önerilmiştir. Önerilen çalışmalardan biri olan masif çoklu giriş çoklu çıkış teknolojisinde (mMIMO) iteratif sinyal tespit algoritmaları, bu tez çalışması kapsamında incelenmiştir. Çalışma kapsamında BPSK, QPSK, 16QAM, 16APSK ve 64QAM modülasyon tipleri kullanılarak ZF, MMSE, ML, Neumann, GS, CG, OCD ve ADMIN algoritmalarının BER-SNR performansları üzerinde oluşturduğu etki üzerine değerlendirme yapılmıştır. Literatürde mMIMO sistemlerinde kanal durum bilgisi(CSI) bilindiği varsayılmaktadır. Fakat gerçeklemede haberleşme sistemlerini etkileyen gürültü, yayılım yapılan ortam gibi birçok parametre CSI'yı etkilemekte olup bu gibi sebeplerden ötürü kanalın tam olarak bilinmesi mümkün değildir. Ayrıca masif sistemlerde çok sayıda antenin yan yana konumlandırılması sebebi ile kanalda ilintiler oluşmaktadır. Çalışma kapsamında algoritmalar modülasyon çeşidi, CSI, sistem boyut oranı, iterasyon sayısı, performansları ve çalışma süreleri olmak üzere 6 farklı açıdan incelenmiştir. Benzetim sonuçlarına göre iterasyon sayısının uygun seçilmesi durumunda iteratif olarak çalışan algoritmaların diğer algoritma çeşitlerine göre daha iyi BER performansı gösterdiği tespit edilmiştir. Yapılan benzetimler arasında en iyi ADMIN algoritmasının algoritma performası olup bu algoritmanın en iyi performansı ise BPSK modülasyonunda, CSI tam olarak bilinirken, sistem boyut oranının en az 4, iterasyon sayısının en az 5 olduğu durumda elde edilmiştir. Ayrıca tüm algoritmalarda kanalda ilinti sayısının artması ile algoritmaların performasının kötüleştiği tespit edilmiştir.