DİKGEN OLMAYAN ÇOKLU ERİŞİM TEKNİĞİNİ KULLANAN İNSANSIZ HAVA ARAÇLARININ PERFORMANS ANALİZİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMET AYTUĞ AYRANCI
Danışman: Hacı İlhan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında haberleşme ağında İnsansız Hava Aracı (Unmanned Aerial Vehicle, İHA)'nın havadaki baz istasyonu olarak kullanıldığı İHA-Etkin haberleşme ağlarında Dikgen Olmayan Çoklu Erişim (Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA) ağlarının kullanımının haberleşme sistemine getirdiği performans kazancı yapılan simülasyonlar yoluyla gösterilmiştir. İHA-Etkin NOMA ağlarının yeni nesil haberleşme ağlarına kazandırması beklenen kazançlar belirtilmiştir. Haberleşme ağında maksimum haberleşme performansı elde edebilmek amacıyla İHA için farklı haberleşme ortamlarında optimum yükseklik hesabı yapılmıştır. Bulunan optimum yükseklik için çeşitli haberleşme senaryolarında NOMA ağının performansı geleneksel Dikgen Çoklu Erişim (Orthogonal Multiple Access, OMA) teknikleri ile kıyaslanarak tasarlanan sistemin haberleşme ağına kazandırdığı performans kazancı gösterilmiştir. 3-kullanıcılı aşağı ve yukarı yönlü İHA-Etkin NOMA ağları için verilen sistem modeli kullanılarak kullanıcı ve ağ seviyesinde simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Yapılan simülasyonlarda kullanıcı sayısının, İHA için optimum yüksekliğin ve haberleşme ortamının haberleşme performansına etkisi gösterilmiştir. Tasarlanan sistem modellerinin haberleşme performanslarını gösterebilmek amacıyla kullanıcılar için erişilebilir veri hızı, Kesinti Olasılığı (Outage Probability, OP) ve Bit Hata Oranı (Bit Error Rate, BER) değerleri elde edilmiştir. Daha sonra farklı senaryolar altında kullanıcı ve ağ seviyesinde toplam veri hızı için simülasyonlar yapılmıştır. Yapılan erişilebilir veri hızı simülasyonları için kullanıcıların ve ağın performansını daha iyi görebilmek amacıyla NOMA ağının performansı OMA ağı ile kıyaslanarak elde edilen performans kazancı gösterilmiştir. Farklı senaryolarda yapılan veri hızı analizlerinde ağ için maksimum performansı elde edebilmek amacıyla hesaplanan optimum yükseklikler kullanılmıştır. OP ve BER analizleri için de tasarlanan aşağı yönlü 3-kullanıcılı İHA-Etkin NOMA ağı kullanılmıştır. Haberleşme performansı üzerine yapılan analizlerde şehirsel haberleşme ortamı kullanılmıştır. Şehirsel haberleşme ortamında optimum performans elde edebilmek amacıyla haberleşme ortamı için elde edilen optimum yükseklikte İHA konumlandırılmıştır. OP ve BER analizleri için kanal kazancı yüksek olan kullanıcıdaki Ardışık Girişim Giderici (Successive Interference Cancellation, SIC) işlemindeki hatanın yapılan analizlerdeki etkisi belirtilmiştir. Veri hızı için yapılan analizde ise mükemmel ve mükemmel olmayan SIC işlemleri için veri hızı değerleri elde edilmiştir. Elde edilen değerler üzerinden SIC işlemindeki hatanın haberleşme performansı üzerindeki etkisi görülmektedir. Kullanıcı seviyesinde OP ve BER değerleri yapılan simülasyonlar ile gösterilmiştir. Kullanıcılarda elde edilen Sinyalin Gürültüye Oranı (Signal-to-Noise Ratio, SNR) kazanç değerleri benzetim sonuçlarıyla gösterilmiştir. Tasarlanan aşağı yönlü ve yukarı yönlü İHA-Etkin NOMA ağları için yapılan analizler OMA ağları ile karşılaştırılmış ve tüm senaryolarda NOMA ağının üstün performans sergilediği gözlemlenmiştir.