Anten ve röle seçimli işbirlikli haberleşme sistemlerinin genelleştirilmiş-k kanallarda hata başarım performansı
Performance of antenna and relay selection for cooperati̇ve communication over generalized-k channel
Yazar: SEMİH AKTAŞOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TANSAL GÜÇLÜOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Telsiz haberleşme kanallarında karşılaşılan en önemli bozucu etkiler sönümleme, gölgeleme ve gürültüdür. Bu etkilerden dolayı iletilen işaretin zarfında yüksek değişimler yaşanır, ortalama gücü azalır ve sistem başarımında ciddi düşüşler gözlenir. Bu olumsuz etkileri azaltmak için işaretler birbirinden bağımsız kanallar üzerinden iletilir. Çeşitleme denilen bu teknik, verici ve alıcıda birden fazla anten kullanılarak yapılabilmektedir. MIMO sistemler olarak da bilinen çoklu anten sistemleri, bit hata oranları (BER) ve kanal kapasitesi üzerinde meydana getirdikleri olumlu etkilerden ötürü büyük ilgi görmektedir. Fakat bu olumlu etkilerin yanında donanım olarak ek bir maliyet getirmektedir. Bu maliyeti düşürmek için anten seçimi denilen bir teknik kullanılır.
Ayrıca sanal MIMO sistemleri gibi davranan işbirlikli iletişim sistemleri, MIMO' de karşılaşılan problemlere karşı alternatif bir çözümdür. İşbirlikli iletişim sisteminde kaynak ve hedef düğümlerine ek olarak röleler bulunabilmektedir. Kaynak ile hedef arasındaki direk iletimin yanı sıra bu röle düğümleri kaynak mesajını hedefe iletmede kullanılabilmektedir. Bu sayede anten sayısını artırmadan çeşitleme sağlanmakta ve daha iyi hata başarım performansları elde edilmektedir. İşbirlikli iletişimde röle seçme konusu, işbirlikli haberleşmenin en önemli konularından biridir. Literatürde röle seçimi konusunda çeşitli çalışmalar yapılmıştır.
Son zamanlarda MIMO sistemlerin işbirlikli iletişim ile birlikte kullanılması gündeme gelmiş ve bu konuda çeşitli çalışmalar yapılmıştır. 
Literatürde çeşitleme sonrası alıcıda işaretleri birleştirmek için çeşitli yöntemler önerilmiştir. Seçmeli birleştirme (SC), eşit kazançlı birleştirme (EGC), en iyi oranlı birleştirme (MRC) bunlardan bazılarıdır. Bu tekniklerin yanı sıra, verici çeşitlemesi olduğu durumda en iyi oranlı iletim (MRT) tekniği de önerilmiştir.
Bu çalışmada ilk olarak MRT ve MRC kullanılan birleşik gölgelemeli ve sönümlemeli (genelleştirilmiş-K) kanallarda tek yönlü iki atlamalı ve çoklu antene sahip röleli iletişim için hata başarım performansı analiz edilmiştir. Ayrıca, kaskat birleşik gölgelemeli ve sönümlemeli (genelleştirilmiş-K) kanallar üzerinde çift yönlü, çoklu anten ve röleli bir sistemde MRT ve MRC kullanıldığı durum için hata başarım performansı analiz edilmiştir.

Abstract:
The most important disruptive effects encountered in the wireless communication channels are noise, fading and shadowing. Due to these efffects, high alteration is occured at the transmitted signal, average power of signal decrease and observe to significant decline at error performance of the system. The signals are transmited over independent channels to reduce the negative effects. This technique is called diversity. In this technique, multiple antennas are used at the receiver and transmitter for diversity. 
Multiple antenna system, which is also known as MIMO system has attracted considerable attention in the communication, because of positive impacts over bit error rate (BER) and channel capacity. However, this technique causes additional expenses because of hardware complexity. It is possible to decrease these cost with a technique, which is called antenna selection.
At the same time acting like a virtual MIMO system, cooperative communication system is an alternative solution against the problems that happened in MIMO. In a cooperative communication 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. Thus, diversity is provided and obtained better error performances without increasing the number of antenna. Relay selection strategy design is one of the fundamental issues in cooperative communication. In the literature there are several studies considering relay selection.
Recently using MIMO and cooperative systems together came into question and at these theme, several studies are done.
In the literature, there are various techniques are proposed for receive diversity. Some of these are selective combining (SC), equal gain combining (EGC) and maximum ratio combining (MRC). In addition to these receive diversity techniques, most important transmit diversity scheme is maximum ratio transmission (MRT), is also suggested.
In this study, case of using MRT and MRC with dual-hop one way relay network over generalized-K channel is analysed the error performance. Also, investigates the error performance of an amplify-and-forward multi-input multi-output two-way relay network over generalized-K channel where two sources are equipped with multiple antennas employing MRT.