Frekans hoplamalı dik frekans bölmeli çoklu erişim (FH-DFBÇE) sistemlerin başarım analizi

Abstract

Günümüz kablosuz haberleşme sistemlerinde kullanıcıların isteklerine göre veri hızlarının arttırılması ve mevcut bant genişliğinin verimli şekilde kullanılması önemlidir. Bu yüzden birçok yeni teknik geliştirilmektedir. Bu tekniklerden biri olan Dik Frekans Bölmeli Çoğullama (DFBÇ), yüksek veri hızlı seri veri akışını paralel olarak düşük hızlı alt taşıyıcılara bölerek bu alt taşıyıcıların iletilmesini sağlayan çoğullama türüdür. DFBÇ, ucuz alıcı yapısı, yüksek veri hızı ve çoklu yol etkilerine karşı dayanıklılığı nedeniyle günümüz kablosuz haberleşme sistemlerinde tercih edilmektedir.Ancak DFBÇ tekniği zamanla değişen çoklu yol ortamına uygulandığında, sistemde frekans çeşitliliği olmadığı için yetersiz sistem performansı meydana gelebilmektedir. Bu sorunu çözebilmek amacıyla frekans hoplamalı (FH)-DFBÇ tekniği kullanılmaktadır. Böylece hem hoplama kazancı sağlanmış hem de frekans çeşitliliği elde edilmiş olur. FH-DFBÇ'de birden fazla kullanıcıya farklı hoplama örgüleri kullanarak çoklu erişim özelliği kazandırılabilir. Bu sisteme frekans hoplamalı dik frekans bölmeli çoklu erişim (FH-DFBÇE) denir.Bu çalışmada FH-DFBÇE tekniğinin farklı kanal durumlarında sembol hata oranı (SHO) performansları benzetimle hesaplanmıştır ve benzetim sonuçları teorik sembol hata olasılığı hesaplamalarıyla desteklenmiştir. Modülasyon türü olarak Dördün Genlik Modülasyonu (DöGM), M=4, 16 ve 64 için kullanılmıştır. Kanalın önce sadece toplanır beyaz Gauss gürültü (TBGG) içerdiği varsayılmıştır. Daha sonra Rayleigh sönümleme içeren kanal, son olarak da Doppler kaymasının da olduğu Rayleigh sönümlemeli kanal göz önüne alınmıştır. Elde edilen teorik ve benzetim sonuçları birbirleriyle benzer elde edilerek yapılan çalışmaların doğruluğunu göstermiştir.

In recent wireless communication systems, the increment of data rates based on users? requests and the efficient use of available bandwidth are very significant. Therefore, various new techniques have been developed. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which is one of these techniques, is a multiplexing type that transmits a high speed serial data stream by dividing it into parallel low-speed sub-carriers. OFDM is preferred in today wireless communication systems because of inexpensive receiver structure, high data rate, and endurance against multi-path effects.However, when OFDM is applied to time varying multipath environment, an insufficient system performance may be occurred because it doesn?t have frequency diversity. In order to solve this problem, Frequency Hopping Orthogonal Frequency Division Multiplexing (FH-OFDM) is used. Thus both hopping gain is ensured and frequency diversity is obtained. By using different hopping patterns for multi-users, multiple access characteristic can beachieved within FH-OFDM. This system is called Frequency Hopping Orthogonal Frequency Division Multiple Access (FH-OFDMA).In this thesis, the symbol error rate (SER) performances for FH-OFDMA technique over different channel conditions are calculated via simulations, and these simulations are validated with theoretical probability of symbol error calculations. As a modulation type, Quadrature Amplitude Modulation (QAM) for M=4, 16 and 64 is used. First, the channel is assumed that it includes only Additive White Gaussian Noise (AWGN). Then, the channel is considered as Rayleigh fading, finally a channel that includes Doppler shift in Rayleigh fading is considered. The theoretical and simulations results are obtained very similar, which validates the study.