İşbirlikli haberleşme sistemlerinin farklı sönümlü kanallardaki başarım analizleri için yeni matematiksel ifadelerin türetilmesi
Derivation of new mathematical expressions for performance analysis of cooperative communication systems over different fading channels
Yazar: NURİ KAPUCU
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM DEVELİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Kablosuz haberleşme, çok yollu sönümlenme olarak adlandırılan rastgele sinyal zayıflamasından olumsuz olarak etkilenmektedir. Literatürde, çok yollu sönümlenme ile mücadele etmek için işbirlikli çeşitleme yöntemi önemli bir çözüm olarak önerilmiştir. İşbirlikli çeşitleme sisteminde kaynak ve hedef düğümlerine ek olarak röleler bulunabilmektedir. Kaynak ile hedef arasındaki direkt iletimin yanı sıra bu röle düğümleri kaynak mesajını hedefe iletmede kullanılabilmektedir.Bu tez çalışmasında, iki atlamalı çöz-ve-aktar röleli iletim ile işbirlikli çeşitleme yöntemleri farklı sistem ve kanal modelleri için analiz edilmiştir. Öncelikli olarak iki atlamalı çöz-ve-aktar röleli iletimin servis dışı kalma olasılığı karma Rayleigh/Genelleştirilmiş Gamma sönümlenmeli kanallarda incelenmiştir. Daha sonra Weibull sönümlenmeli kanallar için anlık işaret-gürültü oranına ait moment çıkaran fonksiyon türetilmiş ve türetilen bu ifade kullanılarak çöz-ve-aktar işbirlikli çeşitleme sisteminin sembol hata oranı (SHO) performansı farklı modülasyon yöntemleri için analiz edilmiştir.Son olarak, N adet aktarıcı (röle) düğümüne sahip bir kuvvetlendir-ve-aktar işbirlikli çeşitleme sistemi asimetrik sönümlenmeli kanallarda ele alınmıştır. Ele alınan sistemin uçtan uca moment çıkaran fonksiyonu türetilmiş ve SHO performansını analiz etmede bu ifade kullanılmıştır. Sistemin SHO başarım analizi kanal parametrelerinin değerleri değiştirilerek gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Wireless communications suffer from random signal attenuation which is called multipath fading. In order to combat multipath fading, cooperative diversity technique was proposed as a promising solution in the literature. In a cooperative diversity system, in addition to the direct transmission between source and destination, there can be relay nodes which can be used for forwarding the source message to the destination.In this thesis, a dual-hop decode-and-forward relaying and cooperative diversity methods were analyzed for different system and channel models. First, outage probability of a dual-hop decode-and-forward relaying was evaluated over mixed Rayleigh/Generalized Gamma fading channels. Then, a closed-form moment generating function (MGF) of instantaneous signal-to-noise ratio (SNR) was derived for Weibull fading channels and symbol error rate (SER) performance of decode-and-forward cooperative diversity network was investigated by using the obtained MGF in Weibull fading channels with the use of different modulation schemes.Finally, an amplify-and-forward cooperative diversity network with N relay nodes was considered over asymmetric fading channels. The end-to-end MGF of considered system was derived and the SER performance of amplify-and-forward cooperative diversity network was examined based on the obtained MGF expression. SER analysis was performed by varying the values of the channel parameters.