Çok kullanıcılı çok antenli aşağı gönderim sistemleri / Çınar Yalçınduran; thesis advisor Ayşe Melda Yüksel Turgut.

Tez (Yüksek Lisans Tezi)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Temmuz 2021

Bu çalışmada çok kullanıcılı, çok girdili çok çıktılı aşağı gönderim sistemlerinde (downlink MU-MIMO) kullanıcılar arası girişimi kontrol ederek toplam veri hızını artırmak için kullanılan önkodlama yöntemleri hatasız ve hatalı Rayleigh kanalları için incelenmektedir. Bu sistemler, baz istasyonundaki ve kullanıcılardaki anten sayısına ve kullanıcı sayısına göre az yüklü, kritik yüklü ya da aşırı yüklü olabilmektedir. Bu çalışmada, literatürde yeni önerilmiş olan genelleştirilmiş güç yineleme önkodlamasının (GPIP) ortalama karesel hata önkodlama (MMSE) ve veri hızı bölütleme (RS) ile karşılaştırması yapılmaktadır. GPIP yönteminin hatasız kanallarda tüm yük durumlarında, MMSE yöntemi ile benzer veya ondan daha kötü sonuçlar verdiği, üstelik MMSE yönteminin daha düşük karmaşıklığa sahip olduğu gözlemlenmiştir. GPIP yöntemi hatalı kanallarda ise tüm yük durumlarında MMSE yönteminden daha iyi, RS yönteminden daha kötü sonuç vermektedir ve MMSE yöntemine göre daha kısa sürede çalışmaktadır. Anahtar Kelimeler: çok kullanıcılı, çok girdili çok çıktılı sistemler (MU-MIMO), genelleştirilmiş güç yineleme önkodlaması (GPIP), minimum ortalama karesel hata önkodlaması (MMSE), yarı dik kullanıcı seçimli sıfıra zorlayıcı önkodlama (SUSZF), veri hızı bölütleme (RS)

In this paper, precoding methods used in downlink multi-user, multi-input multioutput systems (downlink MU-MIMO) for Rayleigh channels with perfect and imperfect channel knowledge are investigated. Precoding methods provide inter-user interference management and are designed to maximize the achievable sum rate. Downlink MU-MIMO systems can be underloaded, critically loaded or overloaded depending on the number of antennas at the base station and users and the number of users. This study provides a comparison between the generalized power iteration precoding (GPIP) (which is newly proposed in the literature) with the minimum mean square error precoding (MMSE) and rate splitting (RS). It is observed that for channels with perfect knowledge, the GPIP method results in similar or worse sum rate performance than the MMSE method in all load cases. Moreover, the MMSE method has lower complexity. For channels with imperfect knowledge, GPIP has better performance than MMSE method, but worse performance than RS method and performs faster than the MMSE in all different load cases. Keywords: multi-user multiple input multiple output systems (MU-MIMO), generalized power iteration precoding (GPIP), minimum mean square error precoding (MMSE), semi-orthogonal user selection zero forcing precoding (SUSZF), rate splitting(RS)