An efficient interference-aware constrained beamforming and receiver design for mm-wave hybrid massive MIMO with non-orthogonal multiple access

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MURAT BAYRAKTAR

Danışman: Gökhan Muzaffer Güvensen

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

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.