Girişimli Nyquist'ten Daha Hızlı Sinyalleşme Tabanlı Deneysel Haberleşme Sistemi Geliştirilmesi
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2022 - 2025
- Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
- Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
- Başlama Tarihi: Ekim 2022
- Bitiş Tarihi: Ekim 2025
Proje Özeti
Sürekli artmakta olan yüksek veri hızı talebine rağmen spektrum kaynaklarının sınırlı olması, bant genişliğinin daha etkin kullanıldığı yeni tekniklerin kullanımını zorunlu kılmaktadır. Daha etkin bir bant genişliği elde etmenin en önemli bir yolu da; vericide dikgen olmayan darbeler kullanılarak aynı bant genişliğinde daha fazla sembol iletimine imkan sağlayan FTN (Faster-than-Nyquist) tekniğidir. Makul bir karmaşıklık artışıyla daha yüksek spektral verimliliğe sahip bir haberleşme imkanı sunmasından dolayı FTN sinyalleşmesi son yıllarda ilgi odağı haline gelmiştir. Özellikle, 5G sonrası teknolojilerde FTN sinyalleşmesi kullanımının artık kaçınılmaz bir gereklilik olduğu birçok güncel çalışmada ortaya konmuştur. FTN sinyalleşmesi spektral avantaj sağlamasına karşın, FTN tekniğinde oluşan semboller arası girişim (ISI) sistem performansını etkilemekte ve alıcı karmaşıklığını artırmaktadır. Bu projede FTN sistemlerinin temel problemlerine çözüm olarak yapıcı girişim tekniği geliştirilecektir. Vericide gönderilecek ardışık iki sembolün aynı işaretli olması sağlanarak, FTN uygulamasında ardışık sinyaller arasında yapıcı girişim oluşturulacaktır. Alıcı tarafında yapıcı girişime özgü geliştirilecek FTN algılayıcıları sayesinde, çok daha basit alıcılarla standart FTN sistemlerinden daha yüksek performans yakalamak mümkün olacaktır. FTN sistemlerine yönelik olarak alıcı ve verici tarafında literatürde ilk defa geliştirilecek bu teknikler sonrasında, önerilen yapıcı girişimli FTN (Constructive FTN, C-FTN) haberleşme sistemi deneysel olarak çalışılacaktır. Aşağıda belirtilen özelliklerde tasarlanacak sistem ilk olarak bilgisayar ortamında modellenecek ve sistemin karmaşıklık ve hata performans analizleri yapılacaktır. Sonrasında, geliştirilen sistem Xilinx RFSoC modülü üzerinde gerçekleştirilecek ve deneysel olarak sahada test edilecektir. Ayriyeten proje bitiminde makine öğrenme tabanlı FTN haberleşme sistemleri için bir veri tabanı oluşturularak araştırmacıların kullanımına açılacaktır. Proje önerisi; 5G sonrası haberleşme sistemlerinde kullanılması beklenen FTN sinyalleşme sistemleri için literatürde ilk defa geliştirilecek yapıcı girişimli sinyalleşme tekniklerinin yanı sıra literatürde ilk defa FTN tabanlı bir haberleşme sisteminin tüm bileşenleri donanımsal olarak (diğer sistem blokları ile olan etkileşimleri de göz önüne alınarak) etkin bir şekilde gerçekleştirilecek olması, ve bu tasarımların karmaşıklık ve gerçek saha şartlarında performanslarının analiz edilecek olmasından dolayı özgünlüğü yüksektir.