Physical layer design of terahertz band 5G wireless communications

Gelişmekte olan teknoloji Terahertz Band (0,3 - 10 THz) iletişiminin yüksek hızlı kablosuz iletişimi kapsaması öngörülüyor. Geniş bant genişliği, spektrum tıkanıklığı sorununu hafifletebildiği için 5G mobil ağlar için iyi bir aday yapar. Bu tezde, sadece tek girişli tek çıkışlı (SISO) tabanlı ağlar için değil, aynı zamanda çoklu girişli çoklu çıkış (MIMO) için THz Bandı'ndaki iletişimin ilk fiziki katmanı tasarımı öneriyoruz. Önce deney düzeneğini tanıtmak ve THz Bantında temel deneyleri gerçekleştirmek için kullanımını sunmaktayız. Farklı uzaklıklar, varış açıları ve reflektörler olarak etki eden nesneler için 260 GHz ila 400 GHz arasındaki yol kaybı ve faz gecikmesi ölçümleri anlatılmaktadır. THz Bant'ı 5G kablosuz ağlar için mükemmel bir aday olarak onaylayan saniyede terabit/saniye'lere ulaşan bağlantılar gösterdik. Ayrıca, istatistiksel olarak THz Bant kanalını analiz edip, log-normal gölgelendirme ile bir yol kaybı üstel modelinin üssünü belirledik. Kanal tutarlılık bant genişliği de güç gecikme profili bilgisi kullanılarak belirlenir. Ayrıca, enerji tüketimi, veri hızı ve bit-hata oranı temelinde farklı modülasyon şemalarını analiz ederiz. Analiz, enerji tüketimi yüksek hızlı kablosuz veri iletimi için zor bir sorundur. Dahası, şebeke tanıtımı için kullanılabilen ve protokol testi için genişletilebilen bir THz Bant alıcı-verici tasarımı öneriyoruz. Ayrıca, difraksiyon sınırlı optik prensiplerini kullanarak THz Bant görme hattı (LOS) $ 2 \times 2 $ MIMO kanalının ilk deneysel sonuçlarını sunmaktayız. Son olarak, antenin bir fonksiyonu olarak bir baz istasyonuna bağlanabilecek düğüm sayısını belirlemek için tam boyutlu çoklu girişli çoklu çıkışlı (FD-MIMO) tabanlı THz Bandı kapalı kablosuz ağlarda bazı ağ senaryolarına bakıyoruz özellikleri.