Uyarlamalı işbirlikli çeşitleme
Adaptive cooperative diversity
Yazar: ERKAN AYGÜN
Danışman: PROF.DR. ÜMİT AYGÖLÜ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ilk olarak dik işaretleşmeye dayalı işbirlikli çeşitlemede band verimliliğini artırmak amacıyla 16 Dik Genlik Modülasyonu (QAM) kullanılması önerilmektedir. Önerilen sistemin kuramsal analizi yapılmış ve bilgisayar benzetimleri yardımıyla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. İkinci olarak, sistemin hata başarımını arttırmak için uyarlamalı işbirlikli çeşitleme yapısı önerilmiştir. Bu yapıda, dik işaretleşmeye dayalı 16 QAM sistemde kullanıcılar arasındaki ara kanalların ve kullanıcılardan baz istasyonuna doğru olan ana kanalların sönümleme katsayılarının karesel zarfının belirlenen eşik değeriyle karşılaştırılması sonucunda işbirliğinin yapılıp yapılmamasına karar verilmektedir. Bilgisayar benzetimleri yardımıyla elde edilen eşik değerleri için yapılan analizlerde, uyarlamalı işbirlikli çeşitlemeli sistemin uyarlamalı olmayan işbirlikli çeşitlemeli sisteme göre özellikle düşük dSNR (ara kanal ve ana kanal işaret gürültü oranları arasındaki fark) ve yüksek işaret gürültü oranları için sistemin bit hata olasılığında önemli oranda iyileşme sağlandığı gösterilmiştir. Üçüncü olarak, önerilen sisteme eklenecek kodlama kazancının sistemin toplam kazancına olumlu etki yapacağı düşüncesiyle, rank ve determinant ölçütlerine bağlı kalınarak en iyi başarımı sağlayan 4 ASK uzay-zaman kafes kodu (STTC) tasarlanmış ve uyarlamalı işbirlikli çeşitlemeli sistemde işbirliğinin yapılmadığı aşamada uygulanmıştır. Bilgisayar benzetimleriyle, önerilen STTC uygulanmış olan uyarlamalı işbirlikli sistemin özellikle 15 dB'den sonra bit hata başarımında iyileşmeye neden olduğu gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: İşbirlikli çeşitleme, Dik işaretleşme, Uzay-Zaman kafes kodlama

Abstract:
In this study, firstly applying 16 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) to system with cooperative diversity based on orthogonal signaling is proposed to increase bandwidth efficiency. Proposed system is analyzed theoretically and it is compared with results obtained by simulation. Secondly, an adaptive cooperative diversity scheme is proposed to increase bit error rate of system. In this scheme, it is decided if cooperation is applied by comparing fading coefficients envelope squares of interuser channels and main channels between users and base station with threshold value for 16 QAM cooperative diversity system. It is shown by using analysis that is done for threshold value obtained by simuation results that BER of adaptive cooperative diversity scheme is better than BER of cooperative diversity scheme for especially low dSNR (differences between SNR values of main channels and interuser channels) and high SNR values. Thirdly, using the idea that coding gain which is added to proposed scheme causes positive effect on overall gain, 4 ASK space-time trellis code is designed based on rank and determinant criteria and it is applied to adaptive cooperative system at the non-cooperation phase. It is shown by using simulation results that proposed adaptive cooperative system with STTC causes to make bit error rate performance better especially after 15 dB.Keywords: Cooperative diversity, Orthogonal signaling, Space-Time trellis coding