Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
description
Transcript of Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Büşra YÜKSELÜmit AYGÖLÜ
İstanbul Teknik Üniversitesi
Sorun: Çok yollu sönümleme Çözüm: İşbirlikli Çeşitleme M Röle Olması Durumunda
Temel Fırsatçı İletişim Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Temel Fırsatçı İletişim-Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim Karşılaştırması
Servis Dışı Kalma Olasılıklarının Hesabı Başarım Değerlendirmesi Sonuç
İçerik
Çok yollu sönümleme: Bir işaretin vericiden alıcıya birçok yoldan ulaşması nedeni ile alıcıda elde edilen işaretin genliğinde ve fazında değişimlerin meydana gelmesi
Sorun
İşaret yolu 1
İşaret yolu 2
İşaret yolu 2
İşaret yolu 1
Toplam İşaret
İşbirlikli Çeşitleme:
Çok yollu sönümlemeye iyi bir çözümİşaretin kopyalarını ilişkisiz yollardan alıcıya
gönderilmesiTek antenli yapılarda çeşitleme imkanıSanal bir çok girişli-çok çıkışlı (MIMO) yapı oluşumu
Çözüm
M Röle Olması Durumunda İşbirlikli Çeşitleme
Temel Fırsatçı İletişimGeliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Kullanılabilir röle sayısı birden fazla En iyi anten seçimi önemli En iyi anten ile işbirlikli iletişim
Temel Fırsatçı Röle Seçimi
Kaynak
Hedef
kT anındaki en iyi kanal
Doğrudan yol
i.Röle
Varsayımlar:
Her röle kaynağı ve hedefi dinlerRöleler birbirlerini dinlemek zorunda değildirHer rölenin bir saati var. Başlangıç değeri
Röle saatini kanal sönümleme katsayısına göre
değiştirir
En İyi rölenin Belirlenmesi
iT
Rölenin Kaynak ve Hedefi Dinlemesi: Röleler kaynak-röle ve röle-hedef arası
sönümleme katsayılarını sezmeli => Kaynak tarafından RTS paketi yayını Hedef tarafından CTS paketi yayını
En İyi Rölenin Belirlenmesi
K
R
R
RH
RTS
RTS
RTS
CTS
CTSCTS
Röle Saati Ne İşe Yarar?
Röleler sezdikleri kanal katsayıları ile değeri hesaplar
Her röle saatinin başlangıç değerini değiştirir
Röleler değiştirdikleri değerlerinden geri doğru sayar
Saati en önce biten röle = En İyi Röle
En İyi Rölenin Belirlenmesi
ih
iTii hT /
En iyi röle diğer rölelere, hedefe, kaynağa kendini tanıtmalıBayrak Paketi ile
Bayrak paketini alan röleler saatlerini durdurur
En İyi Rölenin Belirlenmesi
KH
RBayrak p.
Bayrak p.
Bayrak p.Bayrak p.
SONUÇ:
değeri en büyük olan röle = saati en önce sonlanan röle
Saati en önce sonlanan röle = En İyi Röle
En İyi Rölenin Belirlenmesi
değeri en büyük olan röle = En İyi Röle
ih
ih
değerinin hesaplanması
En Büyük Alt Sınır Yöntemi: En büyük alt sınır
En İyi Rölenin Belirlenmesiih
Mihhh iDsii ,....,3,2,1,,min 22
En iyi röle temel fırsatçı iletişim yöntemi ile aynı şekilde belirlenir.
◦
◦
Kaynağa da bir saat eklenmiştir.
◦
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
ii hT /
Mihhh iDsii ,....,3,2,1,21,
21min 22
ss hT /2
SDs hh
En iyi röle seçiminin yanında işbirliği yapılıp yapılmayacağına da karar verilir. ◦ İşbirliği yok
◦ İşbirliği var
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
bs hh
bs hh
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Temel Fırsatçı İletişim
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
Temel Fırsatçı İletişimGeliştirilmiş Fırsatçı İletişim
Servis Dışı Kalma Olasılığı:◦ Kanal sönümleme katsayılarının rastlantısal
olması nedeniyle göz önüne alınan kanalın sığası C, bir rastlantı değişkenidir. Belirli bir anda veri iletim hızı R’ nin kanal sığasının üzerine çıkması, alıcıdaki hata olasılığının 1’e yaklaşması anlamındadır. Bu nedenle C<R olayına servis dışı kalma olayı, bu olayın olasılığına da servis dışı kalma olasılığı, denir.
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
Kanal Modeli
◦ Kanal sönümleme katsayıları, düz (flat fading) zarfı Rayleigh sönümlemeli
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
)()(*)( tntxhty BABB
)/1,0( ABAB CNh
Kanal Modeli
◦ Kanal gücü◦ ’nin Olasılık yoğunluk işlevi ;
◦ Gürültü ;◦ Kanaldaki işaret-gürültü oranı ;◦ Rölede Çöz ve Aktar çeşitleme tekniği kullanılmıştır.
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
2ABh
2ABh
0,)exp()(2 xxxp ABABAB
),0( 0NCNnB 0/ NPSNR tot
Temel Fırsatçı İletişim İçin Servis Dışı Kalma Olasılığı:
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
)()()( 321 RCPRCPRCPPout
)211(log
21 2
21 SNRhC SD
)211(log
21 2
22 SNRhCbSR
)211(log
21 2
23 SNRhC DRb
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
))2/1/(()12( 2 SNRR
)()()(
222 DRSRSDout bbhPhPhPP
M
iiSDoutP
1
))exp(1())2exp(1(
))2/1()2/1(
( iDSii
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim İçin Servis Dışı Kalma Olasılığı:
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
)()},(min{
)()(
32
1
sbsb
bsbsout
hhPhhRCCP
hhPhhRCPP
)1(log 221 SNRhC SD
)211(log
21 2
22 SNRhCbSR
)211(log
21 2
23 SNRhC DR b
Servis Dışı Kalma Olasılığı;
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
SNRR /)12( 22
SNRR /)12(1
)()( 21 bssbout hhPhhPP
Servis Dışı Kalma Olasılıkları
1
0 0,
1
),(
)(
x
hh
sb
dxdyyxp
hhP
sb
2
0 0,
2
),(
)(
y
hh
bs
dxdyyxp
hhP
sb
Kaynak hedef arası kanal röle kanallarından daha iyi ise iletim işbirliksiz olarak gerçekleşir.
Hızlanma Oranı
Hızlanma Oranı
0 0
, ),()0()(y
hhsbsb dxdyyxphhPhhPsb
Başarım Değerlendirmesi
0 5 10 15 20 2510-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
P out
Ptot
/N0 [dB]
Temel Firsatci Iletisim Gelistirilmis Firsatci Iletisim, Kuramsal Gelistirilmis Firsatci Iletisim, Benzetim
2 röle olması durumundaservis dışı kalınması olasılığı
1.6dB’lik iyileşmeHızlanma oranı %71
Başarım Değerlendirmesi
0 5 10 15 20 2510-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
P out
Ptot
/N0 [dB]
Temel Firsatci Iletisim Gelistirilmis Firsatci Iletisim, Kuramsal Gelistirilmis Firsatci Iletisim, Benzetim
3 röle olması durumundaservis dışı kalınması olasılığı
1.1 dB iyileşmeHızlanma oranı %65
Başarım Değerlendirmesi
0 5 10 15 2010-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
P out
Ptot
/N0 [dB]
Temel Firsatci Iletisim Gelistirilmis Firsatci Iletisim, Kuramsal Gelistirilmis Firsatci Iletisim, Benzetim
5 röle olması durumundaservis dışı kalınması olasılığı
0.7dB’lik iyileşmeHızlanma Oranı %59
Geliştirilmiş Fırsatçı İletişim servis dışı kalma olasılığı olarak Temel Fırsatçı İletişim’den daha iyi başarıma sahiptir.◦ Röle sayısı arttıkça başarımdaki iyileşme miktarı
azalır. Geliştirilmiş Fırsatçı İletişimde kaynak-hedef
arası kanal röleli kanaldan daha iyi ise iletim tek fazda gerçekleşir◦ Hızlanma◦ Güç Tasarrufu
Sonuç
Geliştirilmiş Fırsatçı iletişimde röleli kanal, kaynak-hedef arası kanaldan daha iyi ise iletim Temel Fırsatçı iletişimde olduğu gibi iki fazlıdır.◦ Temel Fırsatçı İletişimde, hedef iki fazda da
dinleme durumundadır.◦ Geliştirilmiş Fırsatçı İletişimde, hedefin ikinci fazda
dinleme durumunda olması yeterlidir. Güç Tasarrufu
Sonuç
TEŞEKKÜRLER