Yoğun çok girdili çok çıktılı sistemlerde sabit ve çok genlikli önkodlamanın dikgen olmayan çoklu erişim ile kullanımı

Kablosuz iletişim, günümüzde bilginin iletilebilmesi için kilit bir rol oynamaktadır. Giderek artan daha yüksek veri hızı, daha etkili güç verimliliği ve daha yüksek spektral verimlilik taleplerini karşılamak için, çok girdili çok çıktılı sistemler kablosuz iletişimde önemli bir yer edinmiştir. Ancak, çok girdili çok çıktılı sistemlerde kullanılan anten sayıları, bu talepleri karşılamak için yeterli olamamıştır. Bu nedenle, baz istasyonlarında bulunan anten sayılarını arttırma prensibine dayanan yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler çözüm olarak önerilmiştir. Yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler, 5G kablosuz iletişim teknolojilerinde önemli avantajlar sunsa da baz istasyonlarının kurulum maliyetleri yüksektir ve güç tüketimi fazladır. Baz istasyonu kurulum maliyetlerini düşürmek için sabit genlikli önkodlama kullanım fikri ortaya atılmıştır. Sabit genlikli önkodlama, çok antenli ileticide tek bir radyo frekans zinciri kullanarak, etkili ve uygulanabilir güç yükseltimi sağlayan bir iletim tekniğidir. Bu teknikte, kablosuz iletim yapılan her kullanıcıya eşit seviyede çok kullanıcılı girişim enerjisi sunulur ve geleneksel sıfıra zorlayıcı kodlama tekniklerine göre başarılabilir veri hızında kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıpları bir miktar geri kazanmak amacıyla, çok genlikli önkodlama fikri ortaya atılmıştır. Çok genlikli önkodlama, yoğun çok girdili çok çıktılı sistemlerde birden fazla radyo frekans zinciri kullanarak, antenlerin gruplanması ve güç ihtiyaçlarına göre antenlere farklı seviyelerde güç paylaşımı yapılması prensibine dayanmaktadır. Bu teknikte, kablosuz iletim yapılan her kullanıcıya eşit seviyede çok kullanıcılı girişim enerjisi sunulmuştur ve sabit genlikli önkodlamaya göre önemli bir performans artışı sağlanmıştır. Yeni nesil kablosuz haberleşme taleplerini karşılamak adına önerilen bir başka çözüm ise dikgen olmayan çoklu erişim tekniklerinin kullanımıdır. Bu çoklu erişim tekniğinde güç ekseninde çoğullama yapılarak farklı kullanıcıların aynı zaman diliminde aynı frekans bandını kullanmalarına izin verilmektedir. Dikgen olmayan çoklu erişim temelde süperpozisyon kodlaması ve ardışık girişim giderici yöntemlerine dayanmaktadır. Bu tezde, biz sabit ve çok genlikli önkodlama fikirlerine dayanarak, kablosuz iletim yapılan kullanıcıların gözlemlediği çok kullanıcılı girişim enerjisini farklılaştırmak amacıyla, yoğun çok girdili çok çıktılı sistemler için sabit ve çok genlikli önkodlamanın, dikgen olmayan çok erişim tekniğiyle birlikte kullanılması fikrini sunduk. Sabit ve çok genlikli önkodlamanın dikgen olmayan çoklu erişimle birlikte kullanımı durumunda, bağımsız ve eş dağılıma sahip Rayleigh sönümlü kanallar üzerinde yaptığımız simülasyonlar gösterdi ki; kullanıcılar kanal durumlarına göre eşleştirilerek, süperpozisyon ve ardışık girişim giderici uygulamaları kullanıldığında farklı gruplarda farklı seviyelerde çok kullanıcılı girişim enerjisi gözlemlenebilmektedir. Çok genlikli önkodlamanın kullanılması, sabit genlikli önkodlamanın kullanılma durumuna göre kullanıcılarda gözlemlenen çok kullanıcılı girişim enerjisini kayda değer biçimde azaltmaktadır.