Cooperative communication over fading channel with multiple relays
Çoklu röle ile sönümlemeli kanal üzerinde işbirlikli iletişim
Yazar: CEM SELVİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. REYAT YILMAZ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu tezinamacı çoklu röle yardımıyla sönümlemeli kanal üzerinde işbirlikli iletişim tekniklerini incelemek ve geliştirmektir.Bu çalışmadaki ilk araştırma kuvvetlendir ilet (AF) and çöz ilet (DF) protokolleri için tek yön röle tabanlı işbirliği şemalarının performans değerlendirmesidir. Çoklu rölelerde sönümlemeli kanallar için işbirliği şemaları analiz edilmiştir. Çoklu röleye sahip işbirliği şemaları tek röleli işbirliği şemalarına göre daha iyi bir performansa sahiptir.Bu çalışmadaki ikinci araştırma alanı iki yönlü röle ağları ve AF ve DF metotları için iki yönlü röle ağları tabanlı en uygun ışın şekillendiricinin performans değerlendirmeleriüzerinedir. Biz aynı zamanda AF ve DF metotları için röle seçim algoritmaları ve sönümlemeli kanallar için fırsatçı röle şemaları amaçlıyoruz. Amaçladığımız şemalarda, ilk olarak uygun ışın şekillendirme değerleri oluşturuluyor ve farklı algoritmalar tarafından seçilen en iyi röle ile karşılaştırılıyor. Sonuç olarak karşılaştırdığımızda ışın şekillendirme fırsatçı röle ye gore daha iyi bir performansa sahip olduğu görülmektedir.Sonçalışma alanıçoklu antene sahip röle istasyonlarının dikgenfrekans bölmeli çoklama (OFDM) tabanlı iki yönlü röle kanalında kaynaklar arasındaki iletişimi sağlamak için uygulanmasıdır.Bu modelde kanal durum bilgisi yalnızca röle istasyonlarında gereklidir. Bu çalışmada ZF kriteri kullanılarak röle istasyonunda uzamsal filtreleme uygulanması amaçlanmıştır. Frekans seçici kanal üzerinde simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları çoklu röle istasyonu uygulamasının DF metodu için tek röle kullanımına göre daha iyi sonuçlar verdiğini göstermiştir.AnahtarSözcükler: İşbirlikli iletişim, iki yönlü röle kanalları, röle seçimi, ışın şekillendirme, fırsatçı röle kanalları

Abstract:
The aim of this thesisis to analyze and develop cooperative communication techniques over fading channel with the aid of multiple relays. The initial researchin this studyis the performance evaluation of cooperation schemes based one way relaying network for amplify and forward (AF) and decode and forward (DF) methods. For multiple relays, cooperation schemes areanalyzed for fading channels. It is shown that cooperation scheme which has multiple relays has better performance than the scheme has single relay.The second research in this studyis the performance evaluation of on the two way relaying network and optimal beamforming schemes based two way relaying network for AF and DF methods. We propose an opportunistic relaying for fading channels and relay selection algorithms for AF and DF methods at the same time. In the proposed schemes, firstly optimal beamforming values are founded and compared with a single best relayselected by different algorithms. Results depictthat beamforming achieves a better performance compared to the opportunistic beamforming.The finalresearch directionis on applying relay stations (RS) with multiple antennasto provide communication between two nodesintheorthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based two way relay channel. This scheme entails the channel state information only at RS.In this study, it is aimed to Spatial filtering isimplemented at the RS using ZF criterion. Simulations are realized in presence of frequency selective environment. The simulation results show that using of multiple RS is better than using of single RSfor DF method.Keywords:Cooperative communications, two-way relaying, relay selection, beamforming, opportunistic relaying