KBÇE sistemlerde çoklu erişim karışımı hesaplama teknikleri
Multiple access interference evaluation techniques in CDMA systems
Yazar: AHMET OTURAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERTAN ÖZTÜRK
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Kod Bölmeli Çoklu Erisim (KBÇE) yeni nesil hücresel haberlesme sistemlerinde kullanılanbir çoklu erisim teknigidir. KBÇE sistemlerin en önemli özelligi veri sinyali genis bandayayan yayılım kodlarının kullanılmasıdır. KBÇE tabanlı haberlesme sistemlerindeki en büyükproblem kullanıcıların isaretleri arasında olusan karısımdır. Karısım aynı zamanda ÇokluErisim Karısımı (ÇEK) olarak bilinir ve referans bir kullanıcıya aynı hücrede veya komsuhücrelerde diger kullanıcıların verdigi karısım sinyalidir. Haberlesme sistemlerininperformansı Bit Hata Olasılık (BHO) ifadesi ile ölçülür.Literatürde, BHO hesaplamalarında, Standard Gauss yaklasımı (Standard GaussianApproximation-SGA) kullanılarak ÇEK'in varyansı hesaplanır. Diger yandan, Gaussyaklasımının özellikle az sayıda kullanıcılı sistemlerde dogru sonuç vermemesinden dolayı,yine literatürde, gelistirilmis Gauss yaklasımı (Improved Gaussian Approximation-IGA)yöntemi kullanılmıstır. Ancak, bu yöntem karmasıklıgının çok yüksek olması nedeniyle,uygulaması oldukça zordur. IGA'nın hesaplama karmasıklılıgın azaltılması amacıylagelistirilmis Gauss yaklasımı için basit ifade (Simplified Expression for the ImprovedGaussian Approximation-SEIGA) metodu literatürde önerilmistir.Bu tez çalısmasında öncelikle, dikdörtgen kıymık sekillendirici kullanan KBÇE sistemi içinSGA ve SEIGA yöntemleri kullanılarak ÇEK ve BHO ifadeleri literatürdekilere benzersekilde türetilmistir ve nümerik BHO hesaplamaları yapılmıstır. Daha sonra, diger kıymıksekillendiriciler, yarım sinüs (YS), yükseltilmis kosinüs (YK) ve karekök yükseltil-miskosinüs (KKYK), kullanan KBÇE sistemleri için SEIGA yöntemi kullanarak ÇEK ve BHOifadeleri türetilmistir. Elde edilen ifadeler kullanılarak, nümerik BHO sonuçları tüm kıymıksekillendiriciler için elde edilip, SGA yöntemiyle elde edilen BHO sonuçlarıylakarsılastırılmıstır.BHO analizlerinde, varsayılan haberlesme kanalı öncelikle es zamanlı olmayan eklemelibeyaz Gauss gürültülü (EBGG) kanaldır. Daha sonra çok yollu sönümlemeli kanal göz önünealınarak, BHO ifadesi türetilmistir ve tüm kıymık sekillendiriciler için bu kanaldaki BHO'nunnümerik sonuçları hesaplanmıstır.Anahtar Sözcükler: Kod Bölmeli Çoklu Erisim, Standart Gauss Yaklasımı, Standart GaussYaklasımı için Basitlestirilmis fade, Bit Hata Olasılıgı

Abstract:
Code Division Multiple Access (CDMA) is the most promising multiple Access technique fornew cellular communication systems. The most important future of CDMA systems is that ituses spreading codes to spread spreading data signals to a wideband. The most importantproblem for communication systems based on CDMA is interference between signals ofmobile users. This interference also known as MAI (Multiple Access Interference) is causedby presence of other users in the same cell of the reference user or in neighboring cells. Theperformance of the communication system is measured by Bit Error Probability (BEP).In BEP calculations, the total MAI is assumed as a Gaussian process, the variance of MAI iscalculated using Standard Gaussian Approximation. This variance also yields the power of theMAI in BEP calculations. On the other hand SGA doesn?t yield accurate result especially insystems with a small number of users, in literature Improved Gaussian Approximationmethod is also proposed. However this method has high computational complexity, thus it isquite hard to apply. In order to decrease computational complexity of IGA, in literature SimplifiedExpression of Improved Gaussian Approximation (SEIGA) method is also proposed.In this thesis, MAI and BEP expressions are derived using SGA, IGA and SEIGA techniquesfor CDMA system using rectangular chip waveform the same way in literature and numericalBEP calculations are obtained. Then MAI and BEP expressions are derived using SEIGAtechnique for the CDMA systems using the other chip waveforms are half sine (HS), raisedcosine (RC) and square root raised cosine (SRRC). By using the obtained expressions, theBEP results for all chip waveforms are calculated, then the BEP results are compared withthose of SGA.In the BEP analysis, we first assume asynchronous AWGN channel. Then we consider multipath fading channel the BEP expressions are given for both channels, respectively.Key Words: Code Division Multiple Access, Standart Gaussian Approximation, SimplifiedExpression of Improved Gaussian Approximation, Probability of Bit Error.