Dikgen olmayan çoklu erişim sistemlerinin sönümlemeli haberleşme kanallarındaki performans analizi
Performance analysis of non-ortoganal multiple access systems in fading communication channels
Yazar: FATİH KOÇAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ARİF BAŞGÜMÜŞ ; DOÇ. DR. MUSTAFA NAMDAR
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Girişim = Interference ; Hata oranı = Error rate ; Nakagami dağılımı = Nakagami distribution ; Çoklu erişim = Multiple access

Özet:
Bu tez çalışmasında, aşağı yönlü dikgen olmayan çoklu erişim (NOMA) sistemlerinin kaskat Nakagami-m sönümlemeli kanallardaki başarım analizi incelenmektedir. Kullanıcılara ait işaretler kaynak tarafından süperpozisyon kodlaması yapılarak iletilmektedir. Buna karşın alıcı tarafta ise kullanıcılara ait işaretler en büyük olabilirlik (ML) ve ardışık girişim iptali (SIC) teknikleri ile tespit edilmektedir. Pratiğe daha uygun olması sebebiyle ele alınan sistemde modelinin kaskat kanala sahip olduğu varsayılmıştır. Bu bağlamda ek olarak, alıcı tarafta mükemmel olmayan SIC üzerinde çalışılmıştır. Bildiğimiz kadarıyla, elde edilen matematiksel çıkarımlar literatürde ile defa yer almaktadır. Kullanıcılardaki bit hata oranı başarımları; güç paylaşım katsayısı, kaskatlık derecesi ve sönümleme parametresi dikkate alınarak Monte Carlo benzetimleriyle analiz edilmektedir. Benzetim sonuçlarında kaskatlık derecesinin artması ile sistem performansının kötüleştiği tespit edilmiştir. SNR değeri 25 dB, a = 0.2, m = 3 ve N = 1, 2, 3, 5 olarak alındığında UK için BHO değerleri sırasıyla 0.0003, 0.0053, 0.0252, 0.1206 olarak elde edilmiştir. Güç paylaşım katsayısı ve kaskatlık derecesi sabit tutulduğunda m sönümleme parametresinin artmasıyla bit hata oranı performansının arttığı gözlemlenmiştir. SNR değeri 20 dB, a = 0.2, N = 3 ve  m = 1, 2, 3, 5 olarak alındığında YK için BHO değerleri sırasıyla 0.0987, 0.0346, 0.0164, 0.005 olarak elde edilmiştir. Son olarak,  güç paylaşım katsayısının kaynaktaki kullanıcı işaretlerine tahsis edilen güç miktarının belirlenmesindeki rolü sebebiyle sistemin toplam bit hata oranında önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. SNR değeri 30 dB, m = 3, N = 2 ve a = 0.15, 0.3, 0.8 olarak alındığında YK için BHO değerleri sırasıyla 0.000267, 0.000053, 0.000014, 0.000057 olarak elde edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, examines the performance analysis of downlink non-orthogonal multiple access (NOMA) systems on cascaded Nakagami-m fading channels. The user signals are transmitted through superposition coding by the source. As on the receiver side, the user signals are detected through maximum likelihood (ML) and successive interference cancellation (SIC) techniques. In the system model discussed, the model is presupposed to be having a cascading channel due to its pertinence to practice. In addition, the imperfect SIC has been studied on the receiver side. To to the extent of our knowledge, the mathematical inferences acquired appears in the literature for the first time. The bit error rate performances of the users are analysed with Monte Carlo simulations by considering the power sharing coefficient, the degree of cascading, and the fading parameter. In the simulation results, it is found out that the system performance deteriorates with the increase in the degree of cascading. When the SNR value is taken as 25 dB, a = 0.2, m = 3 and N = 1, 2, 3, 5, the BHO values for the FU are acquired as 0.0003, 0.0053, 0.0252, 0.1206 respectively. When power sharing coefficient and the degree of cascading are kept stable, it is observed that bit error rate performance increases with the rising of the m fading parameter. When the SNR value is taken as 20 dB, a = 0.2, N = 3 and m = 1, 2, 3, 5, the BHO values for the NU are respectively obtained as 0.0987, 0.0346, 0.0164, 0.005. In the last place, due to its role in determining the amount of power allocated to the user signals in the source, the power sharing coefficient has an important impact on the total bit error rate of the system. When the SNR value is taken as 30 dB, m = 3, N = 2 and a = 0.15, 0.3, 0.8, BHO values for the NU are acquired as 0.000267, 0.000053, 0.000014, 0.000057, respectively.