Çok Kanallı Genişbant Kablosuz Sistemlerde Kaynak Tahsisi

Abstract

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) has been used to combat inter symbol interference in broadband wireless systems. The available broadband channel has been divided into many narrow subbands. Channel aware resource allocation can be used to allocated each subchannel to the appropriate user and improve spectral efficiency and quality of service. OFDM provides multi user diversity but has one disadvantage, which is high Peak to Average Power Ratio (PAPR), which decreases energy efficiency of mobile terminals. One solution is a method which has the same overall complexity with OFDM, and is called Single Carrier Frequency Division Multiplexing (SC-FDM). SC-FDMA has unique resource allocation constraints, which makes the channel allocation problem interesting. In the first part of the thesis we propose channel allocation algorithms for QoS in SC-FDMA based access systems. In multicast systems there is a base station and multicast user groups, where users in a group receive the same information. Traditionally multicast rate is defined as the minimum user rate in a group, which seriously limits the throughput. Using Reed- Solomon the multicast data can be recovered from only a subset of bits/subchannels etc. So with channel dependent scheduling and OFDM it is possible to increase the multicast data of a system with the benefit of Reed-Solomon Coding. In the second part of the thesis we propose subchannel and bit allocation algorithms for multi group multicast systems.

Dik frekans bölmeli çoklama (DFBÇ) geniş bant sistemlerde semboller arası girişimi engellemek için kullanılmaktadır. Bu sistemle kanal alt kanallara bölünür. Her alt-kanal farklı kullanıcıya tahsis edilebilir. Çizelgeleyici her kullanıcı alt kanal ikilisinin kanal kazancı hakkında bilgi sahibi ise, bu bilgi kullanılarak akılcı algoritmalarla bant verimliliği artırılabilir ve sistem başarım hedefine ulaşılabilir. DFBÇ yönteminin bir dezavantajı yüksek tepe ortalama güç oranına (T/OGO) sahip olmasıdır. Bu yüzden yukarı gönderim, enerjisi kısıtlı hareketli terminalden baz istasyonuna doğru iletim için aynı performansı sağlayan tek ta¸sıyıcılı frekans bölmeli çoklama (TT-FBÇ) tercih edilebilir. TT-FBÇ kendine has kanal tahsis kısıtları nedeniyle kanal tahsis problemini ilginç kılar. Çalışmamızın ilk bölümünde TT-FBÇ tabanlı bir sistemde alt-kanal ve güç tahsisi problemi üzerinde çalışılmış ve algoritmalar önerilmiştir. Çoğa gönderim sistemlerinde bir baz istasyonu ve çeşitli kullanıcı grupları vardır. Bir gruptaki tüm kullanıcılara aynı bilgi iletilir. Burada çoğa gönderim veri hızı genelde en kötü kullanıcıya bağlı kabul edilir. Oysa ki, Reed-Solomon türü kodlamalar ile, kullanıcılar bütün kanallardaki sinyalleri çözmek yerine belirli bir sayıda kanalı çözerek gerekli bilgiye ula¸sır. Bu durumda Reed-Solomon kodlamasının sağladığı avantaj ile DFBÇ’nin kanala bağlı çizelgeleme avantajı sayesinde çoklu yayın veri hızı artırılabilir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise çoğa gönderim gruplarından oluşan bir sistem için alt-kanal ve bit tahsis algoritması önerilmiştir.