Zaman bölmeli çiftleme kod bölmeli çoklu erişim sistemlerinde pilot tasarımı

Abstract

Son yıllarda değişen ve gelişen iletişim hizmet sektöründe, kullanıcıların değişen ihtiyaçlarınaparalel olarak çesitlenen iletişim hizmetlerini sağlayabilmek için yeni iletişimteknikleri üzerinde çalışılmaktadır. Yüksek veri hızlarını, dar bant hücresel sistemlerkarşılayamamaktadır. Geniş bant sistemlerden olan kod bölmeli çoklu erişim (KBÇE),özel kodlar vasıtasıyla ayrılan kullanıcılara tüm bant genişligini sunarak bant genişliğininverimini artırmaktadır. Ek olarak mevcut iletişim sistemlerinde yaygın çiftleme yöntemiolarak kullanılan frekans bölmeli çiftlemeye (FBÇ) göre avantajları bulunan zamanbölmeli çiftleme (ZBÇ), KBÇE sistemlerine uyarlanarak, dördüncü nesil (4N) iletisimsistemleri için kullanılacak taban teknolojisi adaylarından biri haline gelmiştir. ZBÇtekniğinin avantajlarını degerlendirmek üzere geliştirilen önişleme teknikleri, ZBÇ-KBÇE sistemlerinde de uygulanmıştır. Bu teknikler, kanal bilgisine ihtiyaç duymaktadır.Fakat pratik sistemlerde bu mümkün olamayacağından kanalı kestirme yolunagidilir. Pilot-tabanlı teknikler kanal kestirimi için sıklıkla başvurulan yollardan biridir.Bu sistemlerin tasarımı için pek çok yaklaşım bulunmaktadır. Bilişim kuramsal yaklaşım,iletişim kapasitesi sınırlarını araştırırken, pilot tasarım kriterlerini belirler. Butez çalışmasında, pilot-tabanlı kanal kestirimi yapan ZBÇ-KBÇE sistemlerinin iletişimkapasitesinin sınırları araştırılmıştır. Birden fazla antene sahip baz istasyonu için mobil-bazbağında çok kullanıcılı doğrusal sezim yapan alıcı, baz-mobil bagında en az ortalamakaresel hatalı (EOKH) önkodlama yapan verici tasarımı yapılmıştır. Sonuçolarak pilot-tabanlı ZBÇ-KBÇE sistemlerinin tasarımı için bilişim kuramsal temellibir matematiksel altyapı oluşturulmuştur.

In recent years, new communication techniques have been researched for developingcommunication techniques to satisfy growing user requirements and varying communicationservices. Common narrowband cellular systems can not provide high data rates.Wideband systems have ability to satisfy high data rates and multimedia services.Code division multiple access (CDMA) systems, which is a common wideband system,offer all bandwidth to users separated by special codes which improves the utilizationof bandwidth. Time division duplexing (TDD), which has many advantages overcommonly used frequency division duplexing (FDD), has been adopted to CDMA systemsand TDD-CDMA systems have been a candidate as a base technology for fourthgeneration (4G) systems. Preprocessing techniques, which are developed to utilize theadvantages of TDD, have been adapted to TDD-CDMA systems. These techniques requirechannel state information at the transmitter; but in practical systems this is notpossible, so the channel should be estimated. Pilot-assisted techniques are employedfor channel estimation. Information-theoretic approaches determine design criterionsfor pilot-assisted systems while they investigate the fundamental limits of communicationchannel. In this work, an information-theoretic framework for pilot-assistedTDD-CDMA system is presented. A multiuser detector for the uplink and a minimummean square error (MMSE) precoder is designed for the downlink of the base stationwith multiple antennas. In conclusion, an information-theoretic based mathematicalmodel is built for pilot-assisted TDD-CDMA system.