MRT tabanlı genelleştirilmiş frekans bölmeli çoğullamalı sistemlerin analizi
Analysis of MRT based generalized frequency division multiplexing systems
Yazar: AYHAN YENİLMEZ
Danışman: DOÇ. DR. TANSAL GÜÇLÜOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Telsiz iletişimde en önemli bozucu etken olan sönümlemenin etkisini azaltmak çeşitleme ile mümkündür. Çeşitleme, iletilen işaretin istatistiksel bağımsız sönümlemelere uğramış kopyaları kullanılarak elde edilir. Çeşitleme tekniklerinin en önemlilerinden biri alıcı ve/veya vericide birden fazla anten kullanılması ile oluşturulan uzay çeşitlemesidir. Vericide birden fazla anten kullanarak sağlanacak uzay çeşitlemesi yöntemlerinden biri olan en iyi oranlı iletim (MRT) aynı zamanda alıcı karmaşıklığını da önlemektedir. Çünkü verici, işareti birden fazla antenden işaret-gürültü oranını (SNR) en iyi yapan ilgili katsayılarla ağırlıklandırarak gönderir ve  işaretler iletim ortamında birleşerek alıcıya ulaşır. Alıcı fazladan birleştirme işlemlerini yapmak zorunda kalmaz. 
Telsiz iletişimde gelecek nesil ağlarda kullanılması öngörülen genelleştirilmiş frekans bölmeli çoğullamalı (GFDM) sistemler için çok antenli durumda alıcı karmaşıklığı artmaktadır. Alıcı karmaşıklığını azaltacak algoritmalar üzerine çeşitli çalışmalar mevcuttur. Bununla birlikte MRT tekniği ile de çok antenli GFDM sistemlerin hem alıcı karmaşıklığını azaltmak hem de çeşitleme kazancı elde etmek mümkündür.
Çeşitleme kazancı elde etmenin diğer bir yöntemi de röleli sistemlerdir. Bu sistemler tek yönlü ve iki yönlü röleli sistemler olmak üzere ikiye ayrılır. İki yönlü röleli sistemlerde röle üzerinden bilgi paylaşımı yapan iki kaynağın sırasıyla kaynaktan hedefe biçiminde tek yönlü iletim yapması dört zaman aralığı gerektirmektedir. Bu sistem, önce rölenin kaynaklara bilgiyi yayınlama süresi bir zaman aralığına indirgenmesiyle üç zaman aralıklı daha sonra kaynakların iletim süreleri de aynı zaman aralığına alınarak iki zaman aralıklı olacak şekilde geliştirilmiştir. Bu sistemde kaynakların bilgileri iletim ortamında toplanarak ağ kodlama yapılmaktadır. 
Bu çalışmada, sönümleme çeşitleri ve sönümlemenin sistem performansına etkisi ve çeşitleme tekniklerinden bahsedilmiştir. Ayrıca gelecek nesil ağlarda kullanılması mümkün olan GFDM sistem anlatılmıştır. Bu çalışmanın önemli kısmı olan üçüncü bölümde GFDM-MRT sistemin simge hata performansı analiz edilmiştir. Buna ek olarak spektral verimliliği en fazla olan kuvvetlendir ilet (AF) röleli fiziksel katman ağ kodlama (PNC) ile GFDM-MRT sistemin birlikte hata performansı incelenmiştir.

Abstract:
Minimization of fading effect which is the most important disruptive factor in wireless communication is possible with diversity. The Diversity is obtained by using statistically independent faded copies of the transmitted signal. One of the most important diversity techniques is the space diversity created by using more than one antenna at the receiver and/or transmitter. One of the space diversity methods to be provided using multiple antennas in the transmitter is the maximum ratio transmission (MRT), which also prevents receiver complexity. Because the transmitter sends the signal by weighting it with the corresponding coefficients that make the signal-to-noise ratio (SNR) best in more than one way, and the signals reach to the receiver by combined in the transmission environment. The receiver does not have to do extra combining operations.
In the case of multiple antennas for generalized frequency division multiplexed (GFDM) systems, which are intended to be used in next generation networks in wireless communication, the receiver complexity is increasing. There are various works about algorithms to reduce receiver complexity. In addition, it is possible to reduce both receiver complexity and diversity gain with the MRT technique for multi-antenna GFDM systems.
Another way to achieve diversity gain is relaying systems. These systems divided into one-way and two-way relay systems. In two-way relay systems, two sources sharing information over the relay require four time intervals to transmit from the source to the target in the form of one-way transmission. Firstly, this system has been developed at three time intervals by reducing to one time slot to broadcasting from the relay to the sources. Then, the system has been developed at two time intervals by taking transmission times of the sources in the same time interval. In this system, network coding is performed by combining the information of the sources in the transmission environment.
In this study, fading types and effect of fading on system performance and the diversity techniques are mentioned. It is also described the GFDM system, which is possible to use in next generation networks. In the third part, which is an important part of this work, the symbol error performance of the GFDM-MRT system has been analyzed. In addition, the error performance of GFDM-MRT system together with amplify-forward (AF) relaying physical-layer network coding (PNC) is investigated.