Göç bölgesinde dik olmayan çoklu erişim tekniğinin başarım analizi

Abstract

ÖZET GÜÇ BÖLGESİNDE DİK OLMAYAN ÇOKLU ERİŞİM TEKNİĞİNİN BAŞARIM ANALİZİ KIRTAY, Seda Yüksek Lisans Tezi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Nihat KABAOĞLU Ocak, 2021. 59 Sayfa. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte telsiz haberleşmeye olan ihtiyaç günden güne artmaktadır. Yapılan çalışmalarla yüksek veri hızı, kapsama alanını artırmak, yüksek bant verimliği ve sistem kapasitesinin geliştirmek amaçlanmaktadır. Bu bağlamda günümüzdeki dördüncü nesil sistemlerin standardı olan Uzun Vadeli Evrim (Long Term Evaluation-LTE), Dik Frekans Bölmeli Çoğullama (OFDMA) ve Çoklu Giriş Çoklu Çıkış (MIMO) teknolojileri, baştanbaşa paket anahtarlamalı tasarlanmış bir ağ üzerinde kullanılarak, kapsama alanı, yüksek veri hızı, sistem kapasitesi ihtiyaçlarını belirli bir noktaya kadar karşılayabilmişlerdir. Ancak, daha fazla bant genişliğine ihtiyaç duyan uygulamalara olan talebin artmasıyla, insanların kullandığı neredeyse her aracın birbirleriyle iletişim halinde olduğu nesnelerin interneti, bulut tabanlı mimari gibi uygulamaların sahip olması gereken yeni servis ve işlevsellik beklentilerini mevcut hücresel ağlar karşılayamaz hale gelmişlerdir. Bu gereksinimlerin karşılanabilmesi için devasa MIMO teknikleri, milimetre dalga boyu ve görünür ışık haberleşmesi teknikleri ve ultra yoğunlaştırma ve boşaltma gibi teknolojiler araştırılmaktadır. Diğer yandan heterojen bir ağ yapısına sahip beşinci nesil hücresel ağlarda, esnek, güvenilir ve enerji ve spektrum bakımından verimli bir radyo erişim teknolojisinin kullanması da beklenmektedir. Bu çalışmada, radyo erişiminde bozulma yaratan tasarım değişikliklerine katkıda bulunacak ve yukarıda bahsedilen beşinci nesil (5N) sistemlerin zorluklarına çözüm sunacak ve bu bakımdan umut verici bir teknoloji olduğu öngörülen, Dik Olmayan Çoklu Erişim (NOMA) xv yönteminin ele alınması planlanarak, alıcının kanalı kusursuz olarak bilmemesi durumunda ortaya çıkacak kanal kestirim hatasının güç alanında dik olmayan çoklu erişim tekniğinin başarımını nasıl etkilediği incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Dik Olmayan Çoklu Erişim, Beşinci Nesil Ağlar, Çoklu Erişim xvi ABSTRACT PERFORMANCE ANALYSIS OF NON-ORTHOGONAL MULTIPLE ACCESS TECHNIQUE KIRTAY, Seda M.Sc. THESIS, Institute of Graduate Studies, Electrical-Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Nihat KABAOĞLU January, 2021. 59 Pages. With advancement in technology, the need for wireless communication has increased day by day. Researches aim to growth high date rate, coverage area and also improve band efficiency and system capacity. In this context, as the standard of fourth generation system, technologies of Long Term Evaluation (LTE), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Multiple Input And Multiple Output(MIMO) meet the needs of coverage area, high data rate, system capacity in a certain extent by using on the network designed end to end packet switching. With rising demands related to applications which need more bandwidth, existing cellular networks have not meet expectations of new service and functionality which has to have applications such as Cloud-Based Architecture, Internet Of Things that almost every tool people use in communication each other. In this respect, technologies are researched like huge MIMO Techniques, Millimeter Wavelength, Visible Light Communication Ultra Dense and Discharge to meet these necessities. On the other hand it is expected to be used a productive radio access technology in terms of flexible, reliable energy and spectrum in fifth generation cellular networks with a heterogeneous network structure. This research will contribute to design changes that impair radio access and solve the difficulties of the fifth generation systems mentioned above. In this context, non-orthogonal multiple access method which predicted to be a promising technology will discuss. In additional, it will analyze that if the receiver xvii does not know the channel perfectly how channel estimation error affect the performance of the-non-steep multiple access technique in the power domain. Keywords: Non Orthogonal Multiple Access-NOMA,5 Genereation -5G,Multiple Access

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte telsiz haberleşmeye olan ihtiyaç günden güne artmaktadır. Yapılan çalışmalarla yüksek veri hızı, kapsama alanını artırmak, yüksek bant verimliği ve sistem kapasitesinin geliştirmek amaçlanmaktadır. Bu bağlamda günümüzdeki dördüncü nesil sistemlerin standardı olan Uzun Vadeli Evrim (Long Term Evaluation-LTE), Dik Frekans Bölmeli Çoğullama (OFDMA) ve Çoklu Giriş Çoklu Çıkış (MIMO) teknolojileri, baştanbaşa paket anahtarlamalı tasarlanmış bir ağ üzerinde kullanılarak, kapsama alanı, yüksek veri hızı, sistem kapasitesi ihtiyaçlarını belirli bir noktaya kadar karşılayabilmişlerdir. Ancak, daha fazla bant genişliğine ihtiyaç duyan uygulamalara olan talebin artmasıyla, insanların kullandığı neredeyse her aracın birbirleriyle iletişim halinde olduğu nesnelerin interneti, bulut tabanlı mimari gibi uygulamaların sahip olması gereken yeni servis ve işlevsellik beklentilerini mevcut hücresel ağlar karşılayamaz hale gelmişlerdir. Bu gereksinimlerin karşılanabilmesi için devasa MIMO teknikleri, milimetre dalga boyu ve görünür ışık haberleşmesi teknikleri ve ultra yoğunlaştırma ve boşaltma gibi teknolojiler araştırılmaktadır. Diğer yandan heterojen bir ağ yapısına sahip beşinci nesil hücresel ağlarda, esnek, güvenilir ve enerji ve spektrum bakımından verimli bir radyo erişim teknolojisinin kullanması da beklenmektedir. Bu çalışmada, radyo erişiminde bozulma yaratan tasarım değişikliklerine katkıda bulunacak ve yukarıda bahsedilen beşinci nesil (5N) sistemlerin zorluklarına çözüm sunacak ve bu bakımdan umut verici bir teknoloji olduğu öngörülen, Dik Olmayan Çoklu Erişim (NOMA) yönteminin ele alınması planlanarak, alıcının kanalı kusursuz olarak bilmemesi durumunda ortaya çıkacak kanal kestirim hatasının güç alanında dik olmayan çoklu erişim tekniğinin başarımını nasıl etkilediği incelenmiştir.

With advancement in technology, the need for wireless communication has increased day by day. Researches aim to growth high date rate, coverage area and also improve band efficiency and system capacity. In this context, as the standard of fourth generation system, technologies of Long Term Evaluation (LTE), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Multiple Input And Multiple Output(MIMO) meet the needs of coverage area, high data rate, system capacity in a certain extent by using on the network designed end to end packet switching. With rising demands related to applications which need more bandwidth, existing cellular networks have not meet expectations of new service and functionality which has to have applications such as Cloud-Based Architecture, Internet Of Things that almost every tool people use in communication each other. In this respect, technologies are researched like huge MIMO Techniques, Millimeter Wavelength, Visible Light Communication Ultra Dense and Discharge to meet these necessities. On the other hand it is expected to be used a productive radio access technology in terms of ?exible, reliable energy and spectrum in ?fth generation cellular networks with a heterogeneous network structure. This research will contribute to design changes that impair radio access and solve the dif?culties of the ?fth generation systems mentioned above. In this context, non-orthogonal multiple access method which predicted to be a promising technology will discuss. In additional, it will analyze that if the receiver does not know the channel perfectly how channel estimation error affect the performance of the-non-steep multiple access technique in the power domain.