An efficient interference-aware constrained beamforming and receiver design for mm-wave hybrid massive MIMO with non-orthogonal multiple access
Dik olmayan çoklu erişimli milimetre dalga hibrit masif MIMO için efektif bir girişim duyarlı hüzme şekillendirme ve alıcı tasarımı
- Tez No: 682823
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN MUZAFFER GÜVENSEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Telekomünikasyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez milimetre dalga masif MIMO için verimli ve girişime duyarlı hüzme şekillendirici tasarımını incelemektedir. Buna ek olarak, kod alanı NOMA'nın milimetre dalga masif MIMO sistemlerine adaptasyonu üzerine çalışılmıştır. Tezin ilk kısmı, kullanıcı gruplamasına dayalı iki aşamalı hüzme şekillendirme yöntemi olan JSDM için girişime duyarlı ön hüzme şekillendirici (analog hüzme şekillendirici) tasarımına odaklanmaktadır. SC-FDE, yer-uydu bağı geniş bantlı kanallar için kullanılmıştır. İlk olarak, her bir grubun kısıtsız istatistiksel analog hüzme şekillendiricisi, güçlü girişim bastırma kabiliyetine sahip GEB, tasarlanmıştır. Ardından alternatif minimizasyon algoritmaları kullanılarak kısıtsız hüzme şekillendiricinin sabit değer kısıtlı yaklaşımları elde edilmiştir. Ayrıca, RF zincirleri ile antenler arasındaki bağlantıların değiştirildiği dinamik bir alt dizin algoritması önerilmiştir. Dijital hüzme şekillendirme aşaması için MMSE kriteri tabanlı azaltılmış boyuttaki artık girişimi dikkate alan IB-DFE yöntemi önerilmektedir. Simülasyon sonuçları, ışın modeli, spektral verimlilik, kesinti kapasitesi, bit-hata oranı ve kanal kestirimi doğruluğu açısından önerilen girişime duyarlı kısıtlı tasarımın mevcut yaklaşımlara göre üstünlüğünü doğrulamaktadır. Tezin ikinci kısmı, JSDM çerçevesinde SC-FDE iletimi ile kod alanlı NOMA için hüzme uzayında yeni bir geniş bantlı sinyal modelinin geliştirilmesine ayrılmıştır. Bu sinyal modeline dayalı olarak, ortak eşitleme ve çok kullanıcılı algılama için bir kod-hüzme-uzaylı IB-DFE alıcısı önerilmiş ve kod alanı NOMA'nın, özellikle sınırlı sayıda RF zincirine ve uzaysal korelasyona sahip milimetre dalga masif MIMO sistemlerinde faydalı olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates efficient interference-aware beamformer design for mm-wave massive multiple-input and multiple-output (MIMO) systems. Furthermore, adaptation of code-domain non-orthogonal multiple access (NOMA) to mm-wave massive MIMO is studied. The first part of the thesis concentrates on interference-aware pre-beamformer (analog beamformer) design for joint spatial division and multiplexing (JSDM) which is a user-grouping based two-stage beamforming method. Single-carrier frequency domain equalization (SC-FDE) is employed in uplink wideband channels. First, unconstrained statistical analog beamformer of each group, namely, generalized eigenbeamformer (GEB) which has strong interference suppression capability is designed. Then, constant-modulus constrained approximations of unconstrained beamformer are obtained by utilizing alternating minimization algorithms. Moreover, a dynamic subarray algorithm is proposed where the connections between radio frequency (RF) chains and antennas are dynamically changed. Minimum mean square error (MMSE) criterion based iterative block decision feedback equalization (IB-DFE) method, which takes the residual interference in reduced dimension into account, is proposed for intra-group processing. Simulation results verify the superiority of the proposed interference-aware constrained design over existing approaches in terms of beampattern, spectral efficiency, outage capacity, bit-error rate (BER) and channel estimation accuracy. The second part of the thesis is devoted to the development of a novel wideband signal model in beamspace for code-domain NOMA with SC-FDE transmission in JSDM framework. Based on this signal model, a code-beamspace IB-DFE receiver is proposed for joint equalization and multiuser detection, and it is shown that code-domain NOMA is beneficial, especially for mm-wave massive MIMO systems with limited number of RF chains and spatial correlation.
Benzer Tezler
- Next generation physical layer security framework for wireless communications
Kablosuz iletişim için yeni nesil fiziksel katman güvenlik çerçevesi
ÖZGE CEPHELİ
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Eksternal etmoidektomiler
Başlık çevirisi yok
ERCÜMENT AKMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kulak Burun ve BoğazGazi ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECMETTİN AKYILDIZ
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ