Gölgelemeli/sönümlemeli Kanallarda Fiziksel Katman Ağ Kodlama

Abstract

Bu çalışmada, literatürde ilk kez ağ kodlamalı sistemlerin genelleştirilmiş-K dağılımlı kanallardaki başarımı incelenmektedir. Sistemlerin başarımları servis kesilme olasılığı ve simge hata olasılığı üzerinden değerlendirilmiştir. Öncelikle genelleştirilmiş-K dağılımlı kanallarda fiziksel katman ağ kodlamanın iki kullanıcı ve bir röleden oluşan sisteme uygulanması incelenmiştir. İkinci olarak fiziksel katman ağ kodlamayı Alamouti uzay-zaman blok kodu ile birlikte kullanan iki sistemin genelleştirilmiş-K dağılımlı kanallardaki hata başarımları elde edilmiştir. Ele alınan birinci sistemde bütün birimler tek verici/alıcı antenli olup, iki kullanıcı, iki rölenin yardımıyla birbirlerine işaretlerini iletmektedir. İkinci sistemde ise iki verici/alıcı antene sahip iki kullanıcı tek antenli bir röle üzerinden iletişimlerini sağlamaktadır. Bu çalışmada, incelenen bütün sistemlere ait başarımlar moment üretme işlevi üzerinden çeşitli kanal durumları için elde edilmiştir. Yapılan analizlerde ilk olarak birimlerin işaret çıkış enerjileri eşit alınmış, devamında sistemlere ilişkin toplam hata başarımını minimum yapan en iyi çıkış enerjileri elde edilmiştir. Elde edilen tüm teorik sonuçlar, bilgisayar benzetimleri yardımıyla doğrulanmıştır.

In this thesis, three different physical layer network coding systems are analyzed in the existence of generalized-K channels. To the best of our knowledge, error performance analysis of physical layer network coding systems in presence of generalized-K channel has not been reported so far. Error performance analysis of systems is studied based on moment generating function. Pade approximation is used to obtain moment generating function at the users. By using Pade approximation method, infinite sum series turn into the sum of finite number terms which yields sufficient accuracy. Therefore, moment generating functions of the users are expressed as Taylor series forms where the moments of signal to noise ratios are coefficients of the series at first. We primarily investigate general forms of the moments of received signal to noise ratio at users. After moment generating function is derived, outage probabilities and symbol error rates are calculated for different channel conditions. The analytical results are verified by computer simulations.