Kablosuz haberleşme sistemlerinde tepe gücü-ortalama güç oranının (TG-OGO) düşürülmesi için yapay zeka optimizasyon algoritmalarına dayalı parelel hesaplama yöntemlerinin grafik işlemci birimi (GPU) üzerinde gerçekleştirilmesi

TÜBİTAK Projesi, 2014 - 2016

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Başlama Tarihi: Mart 2014
Bitiş Tarihi: Ekim 2016

Proje Özeti

Bu projede, kablosuz haberleşme sistemlerinde PAPR değerinin düşürülmesi amacıyla yapay zeka optimizasyon algoritmaları kullanılmıştır. Önerilen yaklaşımlar ile literatürdeki yöntemlere göre hesaplama karmaşıklığı ve hesaplama süresinin azaltılması amaçlanmıştır.

Önerilen yöntemler temel olarak iki kısımdan oluşmaktadır:

Hesaplama karmaşıklığının azaltılmasına yönelik yaklaşımlar: Bu sebeple, kısmi iletim dizisi (PTS) ve ton ekleme (TI) klasik tepe gücü-ortalama güç oranı (PAPR) düşürme teknikleri ile yapay zeka optimizasyon algoritmaları birlikte kullanılmıştır. PTS için karınca kolonisi optimizasyonu (ACO), Parallel-ACO ve paralel yapay arı kolonisi (Parallel-ABC) algoritmaları Dikgen Frekans Bölmeli Çoğullama (OFDM) sistemlerinde, TI için Parallel-ABC algoritması karma otomatik tekrar isteği (HARQ) protokolünü kullanan OFDM sistemlerinde önerilmiştir.
Hesaplama süresinin azaltılmasına yönelik yaklaşımlar: Bu sebeple, Paralel-ABC algoritması GPU mimarisi ile, Paralel-TS ve Paralel-ACO algoritmaları ise açık çokluişlem (Open MP) mimarisi ile birlikte literatürde ilk defa PAPR düşürülmesi probleminde kullanılmıştır. GPU ve Open-MP üzerinde oluşturulan modeller sayesinde hesaplama süresinde önemli azalmalar elde edilmiştir.

Simülasyon çalışmalarında, hesaplama karmaşıklığı ve hesaplama süresi kriterlerinin yanı sıra haberleşme sistemlerinin bit hata oranı (BER) ve başarım kriterlerleri de karşılaştırılmıştır.