Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler

Ayşe Melda YÜKSEL TURGUT (TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
7 2

Proje Grubu: EEEAG Sayfa Sayısı: 46 Proje No: 112E059 Proje Bitiş Tarihi: 01.12.2016 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 04-04-2019

Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler

Öz:
IEEE 802.16j, 3GPP-LTE Advanced ve 5G gibi yeni standartlar, işbirliğine olanak sağlar. Gerek baz istasyonuyla beraber röle istasyonlarının kullanıldığı, gerek femto/piko hücrelerin olduğu, gerekse cihazlar arası haberleşmenin gerçekleştiği durumlarda röleli yayınlama kanalı, sistemin yapıtaşı olarak karşımıza çıkar. Bu projede röleli yayınlama kanalı için sıkıştırma tabanlı yeni kanal kodlaması yöntemleri önerilmiştir. Bu yöntemler, basit sıkıştır-ilet (compress-forward, CF), birleşik CF, genelleştirilmiş CF, çoklu-betimlemeye dayalı CF ve ardışık iyileştirmeye dayalı CF yöntemleridir. İlk üç yöntemde, röle duyduğu sinyali alıcılara ulaştırmak için tek bir betim oluşturur. Son iki yöntemde ise röle, her bir alıcının kendi kanal ve yan bilgi kalitesine göre röleden farklı seviyede yararlanmasını sağlamak için, iki betim oluşturur. Ulaşılabilir veri hızı bölgeleri hem ayrık hafızasız, hem de Gauss kanallar için incelenmiştir. İki betim oluşturulan bu yöntemlerin, ilk üç yönteme ve çöz-ilet yöntemine göre çok iyi sonuçlar verdiği gösterilmiştir. Gelecek nesil sistemlerde baz istasyonlarının, uç bağlantı noktalarının, giyilebilir cihazların, kablosuz sensör ağlarının ve akıllı şebekelerin vb. enerji hasadı yapan alıcı ve vericilerle çalışması öngörülmektedir. Gelen enerji rastgeledir ve başarılı iletim için gerekli enerji her zaman ulaşılabilir olmayabilir. Bu projede, enerji hasadı yapılan sonlu ufuklu, çevrimiçi, blok sönümlü haberleşme sistemlerinde kesinti olasılığı da çalışılmıştır. Bu problemin çözümüne iki farklı alt sınır bulunmuş, geniş çalışma bölgelerinde önerilen alt sınırlara yakın başarım sağlayan basit bir yöntem önerilmiştir. Son olarak alıcıda enerji hasadı yapılan çoklu antenli bir sistem incelenmiştir. Alıcıda örnekleme ve kod çözümü işlemleri arasında enerji tüketimi açısından bir ödünleşim vardır. Büyük örnekleme hızı için kod çözümü enerjisi daha küçüktür. Alıcıdaki anten sayısının artması örnekleme enerjisini artırırken, alıcı antendeki bilgilerin birleştirilmesi kod çözümü enerjisini azaltır. Bu bilgilerin ışığında, çoklu antenli, enerji hasadı yapan bir alıcı sistemi incelenmiş ve tek ve iki anten durumları karşılaştırılmıştır. Düşük veri hızlarında tek anten kullanımının daha verimli olduğunu gösterilmiştir.
Anahtar Kelime: en bu¨yu¨k oransal birles¸tirme. kodc¸¨ozu¨mu¨ enerjisi ¨orneklemeenerjisi gecikmekısıtlıhaberles¸me kesintiolasılı˘gı enerjihasadı ardıs¸ık iyiles¸tirme c¸oklu betimlemeye dayalı kodlama sıkıs¸tır-ilet c¸¨oz-ilet r¨oleliyayınlama kanalı yayınlamakanalı r¨olekanalı kablosuzhaberles¸me

Konular: Mühendislik, Elektrik ve Elektronik
Erişim Türü: Erişime Açık
  • Access, E. U. T. R. 2010. Further advancements for E-UTRA physical layer aspects. 3GPP TR 36.814, Tech. Rep.
  • Multiple Description Coding Based Compress-and-Forward for the Broadcast Relay Channel (Bildiri),
  • Behboodi, A., Piantanida, P. 2010. “Capacity of a class of broadcast relay channels”, Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory, 18, 590-594.
  • Cooperative Broadcasting with Successive Refinement based Compression (Bildiri)1Cooperative Broadcasting with Successive Refinement based Compression (Bildiri Uluslararası Bildiri - Sözlü Sunum),
  • Bergmans, P. 1974. “A simple converse for broadcast channels with additive white Gaussian noise”, IEEE Transactions on Information Theory, 20, 279-280.
  • A Low-complexity Policy for Outage Probability Minimization with an Energy Harvesting Transmitter (Makale - İndeskli Makale),
  • Bhaskaran, S. 2008. “Gaussian degraded relay broadcast channel”, IEEE Transactions on Information Theory, 54, 3699-3709.
  • Maximal Ratio Combining with Energy Harvesting Multi-Antenna Receivers (Bildiri - Ulusal Bildiri - Sözlü Sunum),
  • Caire, G., Taricco, G., Biglieri, E. 1999. “Optimum power control over fading channels”, IEEE Transactions on Information Theory, 45, 1468-1489.
  • Chen, L. 2010. “On rate region bounds of broadcast relay channels” Proceedings of Annual Conference on Information Sciences and Systems, 44, 1-6.
  • Chen, S., Zhao, J. 2014. “The requirements, challenges, and technologies for 5G of terrestrial mobile telecommunication”, IEEE Communications Magazine, 52, 36-43.
  • Cover, T., El Gamal, A. 1979. “Capacity theorems for the relay channel”, IEEE Transactions on Information Theory, 25, 572-584.
  • Cover, T. M. 1972. “Broadcast channels”, IEEE Transactions on Information Theory, 18, 2-14.
  • Cover, T. M., Thomas, J. A. 1991. Elements of information theory . New York: WileyInterscience.
  • Cover, T. M., Thomas, J. A. 2006. Elements of information theory 2nd Edition. New Jersey: John Wiley & Sons.
  • Cui, S., Goldsmith, A. J., Bahai, A. 2004. “Energy-efficiency of MIMO and cooperative MIMO techniques in sensor networks”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 22, 1089-1098.
  • Devillers, B., Gunduz, D. 2012. “A general framework for the optimization of energy harvesting communication systems with battery imperfections”, Journal of Communications and Networks, 14, 130-139.
  • El Gamal, A. 1979. “The capacity of a class of broadcast channels”, IEEE Transactions on Information Theory, 25, 166-169.
  • El Gamal, A., Cover, T. 1982. “Achievable rates for multiple descriptions”, IEEE Transactions on Information Theory. 28, 851-857.
  • Equitz, W., Cover, T. 1991. “Successive refinement of information”, IEEE Transactions on Information Theory, 37, 269-275.
  • Forney Jr, G. D. 1965. Concatenated codes. PhD thesis, Massachusetts Institute of Technology.
  • Goldsmith, A. 2005. Wireless communications. Cambridge: Cambridge university press.
  • Gunduz, D., Simeone, O., Goldsmith, A. J., Poor, H. V., Shamai, S. 2010. “Multiple multicasts with the help of a relay”, IEEE Transactions on Information Theory, 56, 6142-6158.
  • Gunduz, D., Stamatiou, K., Michelusi, N., Zorzi, M. 2014. “Designing intelligent energy harvesting communication systems”, IEEE Communications Magazine, 52, 210-216.
  • Gunduz, D., Tuncel, E., Nayak, J. 2008. “Rate regions for the separated two-way relay channel”, AnnualAllertonConferenceonCommunication,Control,andComputing,46,1333-1340.
  • Ho,C.K.,Zhang,R.2012. “Optimalenergyallocationforwirelesscommunicationswithenergy harvesting constraints”, IEEE Transactions on Signal Processing, 60, 4808-4818.
  • Huang, C., Zhang, R., Cui, S.2014. “Optimalpowerallocationforoutageprobabilityminimization in fading channels with energy harvesting constraints”, IEEE Transactions on Wireless Communications, 13, 1074-1087.
  • Isikman, A., Yuksel, M. 2015. “Transmission strategies and resource allocation for fading broadcast relay channels”, AEU - International Journal of Electronics and Communications 69, 699-707.
  • Isikman, A., Yuksel, M., Gunduz, D. 2017. “A low-complexity policy for outage probability minimization with an energy harvesting transmitter”, IEEE Communications Letters, 21, 4, 917-920.
  • Kansal, A., Hsu, J., Zahedi, S., Srivastava, M. B. 2007. “Power management in energy harvesting sensor networks”, ACM Transactions on Embedded Computing Systems, 6, 210-248.
  • Khandekar, A., McEliece, R. 2001. “On the complexity of reliable communication on the erasure channel”, Proceedings IEEE International Symposium on Information Theory, 9, 1-5.
  • Kramer, G., Gastpar, M., Gupta, P. 2005. “Cooperative strategies and capacity theorems for relay networks”, IEEE Transactions on Information Theory, 51, 3037-3043.
  • Lan, T., Kao, D., Chiang, M., Sabharwal, A. 2010. “An axiomatic theory of fairness in network resource allocation”, Proceedings of IEEE INFOCOM, 29, 1-9.
  • Li, W., Ku, M.-L., Chen, Y., Liu, K. 2015. “On outage probability for stochastic energy harvesting communications in fading channels”, IEEE Signal Processing Letters, 22, 1893-1897.
  • Li, H., Xu, J., Zhang, R., Cui, S. 2015. “A general utility optimization framework for energyharvesting-based wireless communications”, IEEE Communications Magazine, 53, 79-85.
  • Liang, Y. 2005. Multiuser communications with relaying and user cooperation. PhD thesis, UIUC.
  • Liang,Y.,Veeravalli,V.V.2004. “Theimpactofrelayingonthecapacityofbroadcastchannels”, Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory, 12, 403-407.
  • Lim, S. H., Kim, Y.-H., El Gamal, A., Chung, S.-Y. 2011. “Noisy network coding”, IEEE Transactions on Information Theory, 57, 3132-3152.
  • Mahariq, I., Tarman, H., Kuzuoglu, M. 2014. “On the accuracy of spectral element method in electromagnetic scattering problems”, International Journal of Computer Theory and Engineering, 6, 495-500.
  • Mahdavi-Doost, H., Yates, R. D. 2013. “Energy harvesting receivers: Finite battery capacity”, IEEE International Symposium on Information Theory Proceedings, 21, 1799-1803.
  • Mahdavi-Doost, H., Yates, R. D. 2014. “Fading channels in energy-harvesting receivers”, Annual Conference on Information Sciences and Systems, 48, 1-6.
  • Marton, K. 1979. “A coding theorem for the discrete memoryless broadcast channel”, IEEE Transactions on Information Theory, 25, 306-311.
  • Mert, I., Karakus, C. 2015. “A statistical analysis of wind speed data using Burr, generalized Gamma, andWeibulldistributionsinAntakya,Turkey”, TurkishJournalofElectricalEngineering & Computer Sciences, 23, 1571-1586.
  • Nayak, J., Tuncel, E., Gunduz, D. 2010. “Wyner-Ziv coding over broadcast channels: Digital schemes”, IEEE Transactions on Information Theory, 56, 1782-1799.
  • Ozel, O., Tutuncuoglu, K., Yang, J., Ulukus, S., Yener, A. 2011. “Transmission with energy harvesting nodes in fading wireless channels: Optimal policies”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 29, 1732-1743.
  • Rankov, B., Wittneben, A. 2006. “Achievable rate regions for the two-way relay channel”, Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory, 14, 1668-1672.
  • Richardson, T., Urbanke, R. 2003. “The renaissance of Gallager’s low-density parity-check codes”, IEEE Communications Magazine, 41, 126-131.
  • Richter, F., Fehske, A. J., Fettweis, G. P. 2009. “Energy efficiency aspects of base station deployment strategies for cellular networks”, IEEE Vehicular Technology Conference, 70, 1-5.
  • Rimoldi, B. 1994. “Successive refinement of information: Characterization of the achievable rates”, IEEE Transactions on Information Theory, 40, 253-259.
  • Salehkalaibar, S., Ghabeli, L., Aref, M. 2010. “An outer bound on the capacity region of broadcast-relay-channel”, IEEEInternationalSymposiumonInformationTheoryProceedings, 18, 599-603.
  • Sason, I. 2009. “On universal properties of capacity-approaching LDPC code ensembles”, IEEE Transactions on Information Theory, 55, 2956-2990.
  • Sudevalayam, S., Kulkarni, P. 2011. “Energy harvesting sensor nodes: Survey and implications”, IEEE Communications Surveys Tutorials, 13, 443-461.
  • Tian, Y., Yener, A.2011. “The Gaussian interference relay channel: Improved achievable rates and sum rate upperbounds using a potent relay”, IEEE Transactions on Information Theory, 57, 2865-2879.
  • Tutuncuoglu, K., Yener, A. 2012. “Communicating with energy harvesting transmitters and receivers”, IEEE Information Theory and Applications Workshop, 1, 240-245.
  • Uc¸tu, G., Yuksel, M. 2015. “Maximal ratio combining with energy harvesting multi-antenna receivers”, Signal Processing and Communications Applications Conference, 23, 1697-1700.
  • Van der Meulen, E. C. 1971. “Three-terminal communication channels”, Advances in Applied Probability, 3, 121-154.
  • Wyner, A., Ziv, J. 1976. “The rate-distortion function for source coding with side information at the decoder”, IEEE Transactions on Information Theory, 22, 1-10.
  • Yalcin, A. Z., Yuksel, M., Onat, F. A., Aktas, D., Numanoglu, T., Kolagasioglu, A. E. 2016. “Maximum-weightschedulingwithhierarchicalmodulationforlowerdelay”, AEU-International Journal of Electronics and Communications, 70, 1205-1210.
  • Yang, J., Ulukus, S. 2012. “Optimal packet scheduling in an energy harvesting communication system”, IEEE Transactions on Communications 60, 220-230.
  • Yildirim, S., Yuksel, M.2012. “Multipledescriptioncodingbasedcompress-and-forwardforthe broadcast relay channel”, IEEE International Symposium on Information Theory Proceedings, 20, 194-198.
  • Yildirim, S., Yuksel, M. 2013. “Cooperative broadcasting with successive refinement based compression”, IEEE International Symposium on Information Theory Proceedings, 21, 29802984.
  • Yuksel, M., Genc, Y. 2017. “Adaptive modulation for completion time minimization in wireless broadcast networks”, AEU-International Journal of Electronics and Communications, 72, 72-78.
  • Zhao, L., and Chung, S.-Y. 2013. “Marton-Marton coding for a broadcast relay network”, IEEE International Symposium on Information Theory Proceedings, 21, 157-162.
  • Zhou, S., Chen, T., Chen, W., Niu, Z. 2015. “Outage minimization for a fading wireless link with energy harvesting transmitter and receiver”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 33, 496-511.
APA Yüksel Turgut A (2016). Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. , 1 - 46.
Chicago Yüksel Turgut Ayşe Melda Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. (2016): 1 - 46.
MLA Yüksel Turgut Ayşe Melda Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. , 2016, ss.1 - 46.
AMA Yüksel Turgut A Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. . 2016; 1 - 46.
Vancouver Yüksel Turgut A Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. . 2016; 1 - 46.
IEEE Yüksel Turgut A "Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler." , ss.1 - 46, 2016.
ISNAD Yüksel Turgut, Ayşe Melda. "Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler". (2016), 1-46.
APA Yüksel Turgut A (2016). Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. , 1 - 46.
Chicago Yüksel Turgut Ayşe Melda Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. (2016): 1 - 46.
MLA Yüksel Turgut Ayşe Melda Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. , 2016, ss.1 - 46.
AMA Yüksel Turgut A Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. . 2016; 1 - 46.
Vancouver Yüksel Turgut A Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler. . 2016; 1 - 46.
IEEE Yüksel Turgut A "Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler." , ss.1 - 46, 2016.
ISNAD Yüksel Turgut, Ayşe Melda. "Gelecek Nesil Aşağı Gönderim Sistemleri için Temel Yöntemler". (2016), 1-46.
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 1:31

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları