Çok Taşıyıcılı Gerçek Zaman WiMAX Radyoda Zaman Bölgesi ve Frekans Bölgesi Kanal Denkleştiricilerin Teorik ve Deneysel BER Başarım Analizleri

Transkript

1 Ço Taşıyıcılı Gerçe Zaman WiMA adyoda Zaman Bölgesi ve Freans Bölgesi Kanal Denleştiricilerin Teori ve Deneysel Başarım Analizleri E. Tuğcu, O. Çaır, A. Güner, A. Özen, B. Soysal, İ. Kaya Eletri-Eletroni Mühendisliği Bölümü Karadeniz Teni Üniversitesi DSP LAB., Trabzon Eletri-Eletroni Mühendisliği Bölümü Atatür Üniversitesi Mühendisli Faültesi, Erzurum Özet Sabit, ablosuz geniş bantlı erişim son ullanıcı için yüse hızda ses, video ve data transferi sunan bir tenolojidir. IEEE 8.6 WiMA standardı ve türevleri geniş freans aralılarında sabit/hareetli ve ablosuz geniş bant erişimi sunan fizisel atmanları belirlemetedir. Çolu yol ortamlarında güçlü performansından dolayı donanım üreticileri için IEEE 8.6 standardı OFDM fizisel atmanını abul etmetedir. Bu çalışmada, 3.45 GHz de OFDM fizisel atmanını ullanan WiMA radyonun teori ve başarımları incelenmetedir. Belirli bir anal profilini ullanma yerine gerçe ortamda freans seçici ayleigh sönümlemeli analların elde edildiği ölçümlerden yararlanara alıcıda bit hata oranı (Bit Error ate, ) başarımları hem hem de teori olara elde edilmetedir. Çalışmada, başarım arşılaştırmaları için zaman bölgesi (Time Domain Equalizer, ) ve freans bölgesi anal denleştirici (Frequency Domain Equalizer, ) ler ullanılmatadır. Elde edilen teori ve başarımların birbirleriyle son derece uyumlu ve gayet tatmin edici olduğu gözlenmetedir. Anahtar Kelimeler: WiMA (IEEE 8.6),, OFDM,,.. Giriş Kablosuz geniş bant erişim tenolojileri, üçü ve orta büyülütei işletmelerde yüse hızda internet erişimi ve son ullanıcı erişim tenolojileri için umut verici çözümler sunmatadır. Bu setörler geniş bant erişimini ablolu DSL (Digital Subscriber Line) tenolojisi ile sağlamalarına rağmen, yayılmadai zorlular geniş bant internet ullanım potansiyelinin ortaya çımasını önlemetedir. Dünyanın birço yeri geniş bant erişiminin olaylıları altında bulunmamatadır. Örne olara; şehir merezlerindei veya enar semtlerdei bağlantı notaları merezi istasyondan sadece 3 mil (yalaşı 488 metre) uzalaşabilmetedirler. Diğer taraftan bazı ticari uruluşların yeri, ablolu ağların apsama alanında bulunmayabilmetedir. Kablosuz geniş bant ile bu problemlere çözüm üretilmetedir. IEEE 8.6, geniş bant ablosuz erişimi için bir standart olup endüstrileri birleştirmetedir. WiMA forum geniş bant ullanamayan yerlerdei ullanıcıların büyü bir çoğunluğuna geniş alan üzerinde yüse veri hızı önermetedir. Bu hücresel ağlara göre yüse bant genişliği ile sabit ablosuz erişim için ullanılan birinci geniş çaptai endüstri standardıdır. Kablosuz geniş bantlı sistemler, yatırım risini üçültmete, birlite çalışabilirliği ve donanım maliyetini düşürmetedir []. GHz. in altında lisanslı ve lisanssız bantlarda geniş bantlı ablosuz metropol alan ağ (Metropolitan Area Networ, MAN) standartları IEEE 8.6 (WiMA) çalışma grubu ve Avrupa teleomüniasyon standartları enstitüsü (European Telecommunications Standards Institute, ETSI) geniş bantlı radyo erişim ağı (Broadband adio Access Networ, BAN) yüse performanslı metropol alan ağ (High Performance MAN, HiperMAN) grubu tarafından geliştirildi [, ]. Standardın il evresinde, sabit ablosuz erişim için -66 GHz. freans bölgesi için te taşıyıcılı (Single Carrier, SC) sistemler ve GHz. in altındai freans bölgeleri için ço taşıyıcılı (Multi Carrier, MC) sistemler düşünüldü. IEEE [] ve IEEE 8.6e [] nin yayınlanmasıyla, standartların uygulamaları GHz. freans bölgesinin altındai sistemler ve gezgin ablosuz ağlar için SC haberleşme sistemlerine genişletildi. WiMA standardı, SC ve MC sistemlerde yayılmış BPSK (Spreaded BPSK, S-BPSK), QPSK, 6QAM, 64QAM ve 56QAM gibi sayısal modülasyon tenilerinin olduça geniş bir aralığını destelemetedir []. Standardın il versiyonu olan 8.6, -66 GHz freansında çalışıren baz istasyonunun görüş açısında olmasına LOS (Line of Sight) ihtiyaç duyulmatadır. Daha sonra geliştirilmiş 8.6 standardı ise - GHz freans aralığını ullanmata ve istasyonu görme ihtiyacı geretirmemetedir. 8.6a standardı.5, 3.5 ve 5.8 GHz bantlarını ullanmata ve 5 m uzalıta dahi 7Mbit/sn hızına varan internet erişimi sağlamatadır [3, 4, 5]. Freans seçici analın ço yol etilerinden aynalanan semboller arası girişim (Inter Symbol Interference, ISI) gönderilen işaretin yayılma hızını ve güvenilirliğini azaltmatadır. Bu problemi çözme için en olay yöntem MC (OFDM) sistemlerdir. WiMA, esas olara OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ve MIMO (Multiple Input Multiple- Output) tenolojilerine dayanmatadır. Bu ii gelişmete olan tenoloji sayesinde servis sağlayıcılar te bir baz istasyonundan daha fazla müşteriye hizmet sunma olanağına avuşuren bunu daha az spetrum ullanara gerçeleştirmetedirler. OFDM, Wi-Fi (Wireless Fidelity / 8.) standardı ve WiMA/8.6 tarafından ullanılan temel radyo tenolojisidir. MIMO ise WiMA'in etinliğini dört atına adar çıartan gelişmiş bir anten tenolojisidir. Üçüncü nesil ve

2 ötesi iletişim tenolojileri büyü çapta OFDM ve MIMO tenolojilerine dayanmatadır [3, 4, 5]. Deneysel çalışması yapılan WiMA radyo sisteminin modeli. bölümde ayrıntılı olara verilmetedir. 3. bölümde hesaplama işlemi anlatılmatadır. 4. bölümde WiMA-OFDM sisteminde freans bölgesi ve zaman bölgesi anal denleştiriciler incelenmetedir. Son bolümde ise ve teori bilgisayar benzetim sonuçları ele alınara elde edilen sonuçlar verilmetedir.. Deneysel WiMA adyo Düzeneği Çalışmada ullanılan WiMA radio düzeneği Şeil de gösterilmetedir. Şeilde gösterilen verici ünitesinde, daha önceden bilgisayarda üretilen temel bant (baseband) işareti vetör işaret üretecine (E4438C ESG, -6 GHz., Agilent) yülenmetedir. İletimde temel bant filtreleme için esme sabiti.35 olan aised Cosine (C) filtresi ullanılır. İşareti antene göndermeden önce IP ve IP3 güçleri sırayla dbm ve 35 dbm olan Hittite Microwave tarafından üretilen HMC49LP4 doğrusal güç yüselteci ullanılır. Verici ve alıcıda yalaşı olara 9- dbi azançlı ve 6-7 derece açılı açısına sahip ve yönsel antenler ullanılmıştır. Verici tarafta, bilgisayar ortamında Microsoft Visual C da yazılan program ile uzun data dizisi hazırlanmatadır. Data dizisi, alıcıda paet başını belirleme, analın profilini hesaplama ve benzeri işlemleri gerçeleyebilme için QPSK olara modüle edilmiş 55 sembol uzunluğunda bir PN (Pseudo Noise) dizisiyle başlar. Ardından öğrenme için 64 sembol uzunlulu 3 CAZAC (Constant Amplitude Zero Autocorrelation Code) dizisi yerleştirilmiştir. Bu çalışmada, CAZAC dizisi alıcı tarafta alınan dataların estirimi için ullanılmatadır. Bu diziyi beş farlı modülasyon türüyle modüle edilmiş beş alt paet taip eder. Alt veri paetleri IEEE Standart ([]) Şeil 78 de gösterilen yapıda olup seçilen beş farlı modülasyon türü Tablo 75 de sıralanmıştır. Alt veri paetlerinin her biri için veri olara 47 bit uzunlulu PN dizisinin 9 biti alınır ve önce (55,39, GF 8 ) eed-solomon odlaması ile standarda uygun olara odlanır ([] sayfa 357). Blo serpiştiriciden ([] sayfa 58) geçirilen veri / oranındai evrişimsel odlamaya (convolution code, CC) tabi tutulur ([] sayfa ). Sonra, odlayıcı çıışında 4 uzunlulu QPSK modüleli sembollerden oluşan data dizisinden OFDM sembolleri oluşturulara data paetine yerleştirilir. Üretilen data vetör işaret üretecine aydedilir ve.48,.4, 5. ve.8 MSample/s sembol hızlarından biri ile peş peşe gönderilir. Bu çalışmada QPSK modüleli gönderilen işaret için.48 MSample/s sembol hızı ullanılmıştır. Alıcı tarafta, WiMA radyo alıcısı için ablosuz haberleşme çözümleyicisi (WCA38, -8 GHz., Tetronix) ullanılmatadır. Alınan temel bant işareti iletim bant genişliğine bağlı olara.48,.4, 5. ve.8 MSample/s örneleme freanslarından biri ile örnelenmetedir (bu çalışmada.48 MSample/s freansında örneleme yapılmatadır) ve data dizisi boyunda dahi örneler çözümleyicide aydedilmetedir. Bu örnelenmiş diziler temel bant işaret işleme ve hesaplamaları için bilgisayara yülenir. Paetler daha sonra sırasıyla CC hata düzelticiden, ters serpiştiriciden ve son olara eed-solomon hata düzelticiden geçirilir ve hesabı yapılır. Senronizasyonu, denleştirmeyi ve deodlamayı içeren alıcı algoritması Microsoft Visual C da yazılan program ile gerçeleştirilir. Alıcı algoritması data dizisinin başındai 55 bit PN dizisini ullanara gönderilen data paetinin başını yaalamatadır. İşaret gürültü oranının (Signal to Noise atio, SN) estiriminde analın gürültü gücünü hesaplama için, 3.45 GHz. de işaret gönderilmediği zaman (F OFF) alıcıda demodülatörün çıışında gürültü dizisi aynı örneleme freansı (.48 MSample/s) ile örnelenir. Örnelenmiş gürültü dizisi, modüle edilmiş işaret gönderildiğinde alınan örnelenmiş data dizisi üzerindei gürültüye benzerdir. Alınan datanın gücü örnelenmiş gürültü dizisinin gücüne bölünere SN nin estirimi elde edilmetedir [6, 7]. Alıcıda, il olara, örnelenmiş her bir data dizisinde alınan işaret ve gürültü birim değere ayarlanara alınan data üzerinde normalizasyon yapılmatadır. Gönderilen datanın birim enerjiye sahip olduğu abul edildiğinden anal estirimi ve denleştirme algoritmaları gerçeleştiriliren normalizasyon işlemi en önemli adımlardan biridir. WiMA-OFDM sistemi için ve ullanılmatadır. Monte Carlo benzetim programlarına benzer olara değerlerinin değerlendirmesi için aşağıdai bölümde açılandığı gibi yapılan bir ortalama işlem geremetedir[6,7]. Şeil: Bina içi WiMA radyo çalışma düzeneği.

3 3. Deneysel Hesaplama İşlemi Deneysel değerlendirme işlemi için, Şeil de gösterildiği gibi bina içi ve bina dışı denemeler için x notalı ölçüm ızgarası ullanılmatadır. Ölçüm ızgarasında her ii nota arası 8.5 cm dir. Deneysel çalışma için önerilen ızgara daha önce pe ço çalışmada sunulmuştur [7, 8, 9] ve yalnızca anal vuruş tepesi için MS ya da gecime yayılmasını elde etmede ullanılmıştır. Bu çeşit çalışmalar için ullanışlı üç riter bulunmatadır [6, 7]:. Ölçüm notaları arasında SN farlılıları olmaması için ızgaranın vericiden yeterince uzata olması geremetedir.. Ortalama başarım üzerinde büyü bir far oluşturaca herhangi bir anal olmaması için yeterli sayıda ölçüm notası olmalıdır. 3. Kanal profillerinin orelasyon oluşturmaması için ölçüm notaları bir diğerinden farlı olmalıdır ve ölçüm notaları arasındai SN sınırını daha üçü tutma için ölçüm notalarının sayısı da sınırlanabilir. Bu yüzden ölçüm ızgarası notalı ve ölçüm notaları arasındai minimum mesafe 8.5 cm (yalaşı olara taşıyıcı dalga boyu) olara seçildi. Ölçüm ızgarasının fizisel yerleşimi Şeil de gösterilmetedir. 4. WiMA-OFDM Sisteminde Kullanılan Kanal Denleştiriciler Freans bölgesi anal denleştirici, her bir alt-taşıyıcı için genli ve fazın düzeltilmesini sağlayan birer atsayıdan oluştuğu için, olduça basit bir yapıya sahiptir. Freans bölgesinde anal estirilditen sonra, alınan işaret estirilen anal atsayılarına bölünere (veya eşleniği ile çarpılara) denleştirme işlemi gerçeleştirilmiş olur. Oysa zaman bölgesinde alınan işaret, gönderilen işaret ile analın vuruş tepesinin atlanması ve gürültünün toplamından oluşmatadır. Dolayısıyla, denleştirme işlemi aslında bir ters atlamayı veya analın tersi ile atlamayı geretirmetedir. Bu yüzden, zaman bölgesinde anal denleştirme yapılabilmesi için, alıcıda analın veya tersinin bilinmesine gere duyulmatadır. Kanal denleştirici atsayıları doğrudan estirilebileceği gibi, anal atsayıları estirilditen sonra da hesaplanabilirler. 4.. Freans Bölgesi Kanal Kestirimi ve Freans Bölgesi Kanal Denleştirme Çerçevenin başında ısa başlangıç einden sonra yer alan ve uzun başlangıç ei olara adlandırılan ii adet pilot simge, analın freans bölgesinde estirilebilmesi için gereli olanağı sağlamatadır. Bu ii pilot simge, anal estiriminde ullanıldıları için, sistemin başarımı üzerinde olduça etindirler. Bu yüzden, 3 örneten oluşan bir çevrimsel öne yardımıyla orunmatadır. Şeil de anal estiriminde ullanılan ve pilot simgeden oluşan uzun başlangıç ei görülmetedir. Kısa başlangıç ei Uzun başlangıç ei GI T T GI Veri Şeil : Kanal estirimi için ullanılan uzun başlangıç ei. Şeil de verilen uzun başlangıç ei içerisindei T ve T pilot simgeleri birbirleriyle özdeş ve her biri 64 örne uzunluğundadır. Alıcıda, FFT işleminden sonra bu pilot simgelere ait alınan işaret T, T,,, ile verilebilir. Burada, H analın. alt-taşıyıcıya arşı gelen freans tepesini, vericiden gönderilen freans bölgesi pilot simge örneğini ve W l, ise toplanır beyaz Gauss gürültüsünün freans bölgesi örneğini göstermetedir. Buradan, analın estirilmiş. alt-taşıyıcı freans tepesi değeri Hˆ H T,,, olara elde edilir. Burada armaşı bölme işleminden urtulma amacıyla, gönderilen işaretin eşleniği ile çarpma yoluna gidilmiştir. Her ii pilot simge birbiriyle özdeş oldularına göre, yapılan estirimin doğruluğunu arttırma için bu özelliten yararlanılabilir. Benzer şeilde,. pilot simge yardımıyla da Hˆ H T,,, olara elde edilir. Aynı değişene ait bu ii farlı değer ullanılara iisinden de daha doğru bir sonuç elde edilebilir. Bu ii değerin ortalamasından ( W, W, () () (3) H ˆ + + ) (4) elde edilir. Gürültü örneleri arasında orelasyon olmadığı abul edilece olursa, son denlemden, gürültünün etisinin yarı yarıya azaltıldığı söylenebilir. Her ii pilot simge yardımıyla elde edilen estirim sonuçlarının ortalamasının alınması yerine, estirim işlemini tee indirme için, pilot simgelerin ortalaması üzerinden estirim yapılması da aynı sonucu verecetir. Yani, Hˆ ( T + T ) ( H, + H, ) (5) + ( W,, ) olara elde edilir. Kısa başlangıç ei GI T T GI Veri / FFT Freans bölgesi pilot simge eşleniği Kanalın estirilmiş freans tepesi Şeil 3: Freans bölgesi anal estirimcisinin blo şeması. Burada estirim işlemi bir ez yapıldığından, daha düşü

4 işlem armaşılığı söz onusudur. Bu yüzden tercih edilmesi gereir. FFT işlemini bir ez yapma için, pilot simgelerin zaman bölgesinde ortalamaları alınara estirim yapılabilir. Bu şeilde de aynı sonuca ulaşılacatır. Buna göre, freans bölgesi anal estirimcisi Şeil 3 te verildiği gibi olacatır. Öncelile zaman bölgesinde ii pilot simge toplanıp ortalaması alınaca, ardından elde edilen ortalama pilot simgenin FFT si alınara freans bölgesi örneler elde edilece ve son olara da vericiden gönderilen freans bölgesi pilot simge örnelerinin eşleniği ile çarpılara, freans bölgesi anal atsayılarının estirim değerleri elde edilecetir [, ]. 4.. Zaman Bölgesi Kanal Kestirimi ve Zaman Bölgesi Kanal Denleştirme Freans bölgesinde anal denleştirme zaman bölgesinde anal denleştirmeye göre daha olay olduğu halde, zaman bölgesinde anal denleştirme ile uğraşılmasının nedeni şöyle açılanabilir: Alıcıya farlı yollardan ulaşan bütün işaretler enerji taşımatadırlar ve vericiden gönderilen veriye ait bilgi içermetedirler. Alıcıda işaret gürültü oranını en büyü yapma için bütün bu işaretlerin olabildiğince değerlendirilmesi geremetedir. Bunu gerçeleştirece alıcı yapısı, anal uyumlu filtre (Channel Matched Filter, CMF) ve arar geri-beslemeli denleştirici (Decision-Feedbac Equalizer, DFE) içeren yapı olacatır [, ]. v Kanal uyumlu filtre (CMF) Şeil 4: CMF-DFE anal denleştiricinin blo şeması. Normal arar geri-beslemeli anal denleştiricilerden farı, analdan gelen işaretin anal uyumlu filtreden geçirilditen sonra anal denleştirici girişine uygulanmasıdır. CMF- DFE nin blo yapısı ve sistem içerisinde ullanılışı Şeil 4 te görülmetedir. Kanal denleştirici çıışındai işaret, xˆ y İleri-beslemeli filtre (FFF) b c y i i L f L i + ci i ~ x i ile verilir. Burada, xˆ anal denleştirici çıışında estirilen simgeyi, y CMF çıışındai işareti, ~ x arar verilen simgeyi, L f + ileri-besleme ısmının dal sayısını, Lb geri-besleme ısmının dal sayısını, c ( i L, -L,..., ) ileri-besleme i f f + ısmının atsayılarını ve c i ( i,,..., Lb ) geri-besleme ısmının atsayılarını göstermetedir. WiMA-OFDM sistemler FFT tabanlı sistemler oldularından, işaretlerin işlenmesi genellile freans bölgesinde yapılmatadır. Alıcıya işaret ulaşmaya başladıtan sonra taşıyıcı freans aymasının estirimi, anal estirimi ve anal denleştirme gibi işlemlerin hepsi freans bölgesinde yapılabilmetedir. Bu çalışmada, özellile analdan gelen bütün enerjiyi toplama, alıcıda işaret gürültü oranını en büyü yapma için zaman bölgesinde anal denleştirme yapılma istenmetedir. WiMA-OFDM sistemler için diğer eşzamanlama ve estirim işlemlerinin de zaman bölgesinde yapılabileceği bu çalışmada gösterilmiştir. xˆ Geri-beslemeli filtre (FBF) x ~ (6) OFDM Vericisi Şeil 5: Zaman bölgesi anal denleştirici CMF-DFE nin WiMA-OFDM sisteminde ullanılışı. CMF-DFE anal denleştirici ullanılan WiMA-OFDM sisteminin blo şeması Şeil 5 te verilmetedir. OFDM sisteminde simgeye arar verilmesi işlemi freans bölgesinde yapıldığından, CMF-DFE de arar meanizması yer almamatadır. Bu durumda CMF-DFE için yumuşa (soft) arar geri-beslemeli DFE adı ullanılabilir. Kanaldan gönderilen OFDM işareti anal uyumlu filtreden geçirilditen sonra, anal denleştiricinin ileri-beslemeli ısmından geçirilir. Kanal denleştiricinin çıışındai yumuşa işaret geri-besleme ısmından da geçirilditen sonra deneleştirici çıışı ile toplanara OFDM alıcı girişine uygulanır. OFDM alıcısında artı freans bölgesi anal denleştiriciye ihtiyaç duyulmadan, FFT işleminin ardından simge için arar verilir. 5. Deneysel Başarım Sonuçları Deneysel çalışmalardan elde edilen WiMA-OFDM datalarını denleştirme için zaman bölgesi denleştirici () ve freans bölgesi denleştirici () ullanılmıştır. de 9 dallı ileri beslemeli ve 4 dallı geri beslemeli filtreden oluşan CMF-DFE ullanılmıştır. de hem teori hem de çalışmalarda anal atsayıları en üçü ortalama areler (Least Mean Squares, LMS) algoritması ile estirilmiştir. LMS algoritmasının adım büyülüğü.45 alınara benzetimler yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda elde edilen gerçe anal ölçümlerine ait olan ortalama anal vuruş tepesi ve buna ait freans tepesi Şeil 6 ve 7 de sırayla verilmetedir. Kanal Dal İndesi AWGN Kanal CMF FFF Zaman Bölgesi Kanal Denleştirici Deneysel Ölçüm Izgarasının İl Satırı Şeil 6: Deneysel çalışmalarda ölçülen gerçe analın vuruş tepesi. Benzetim çalışmalarında, denleştiricilerin başarımlarını arşılaştırma için Bit Hata Oranı (Bit Error ate, ) başarım riteri ullanılmatadır. Şeil 8 de 5 dallı Proais anal profilini [] ullanan zaman bölgesi ve freans bölgesi anal denleştirmeye ilişin deodlamadan öncei başarımı ve Şeil 9 da deodlamadan sonrai başarımı Monte Carlo döngüsü ile teori olara elde edilmiştir. Şeil da ve antenlerle ve ile anal denleştirmeye ilişin deodlamadan öncei ve teori başarımlarının arşılaştırılması verilmetedir. Şeil de ve FBF OFDM Alıcısı.5.5 Kanal Katsayılarının Genliği

5 antenlerle ile anal denleştirmeye ilişin deodlamadan sonrai ve teori başarımlarının arşılaştırılması sunulmatadır. Şeil de ve antenlerle ile anal denleştirmeye ilişin deodlamadan sonrai ve teori başarımlarının arşılaştırılması verilmetedir. Şeil 3 te teori çalışma için ve ile deodlamadan sonra elde edilen başarımlarının arşılaştırılması verilmetedir. Şeil 4 te ise çalışma için ve antenleri ullanara ve ile deodlamadan sonra elde edilen başarımlarının arşılaştırılması değerlendirilmetedir. Kanalın Freans Tepesinin Genliği FFT Dal İndesi Şeil 7: Deneysel çalışmalarda ölçülen gerçe analın freans tepesi. E+ E- E-6 AWGN Kanal {.7,.46,.688,.46,.7} Proais anal profili ile benzetim yapıldı. 3 4 Şeil 8: WiMA radyo sistemi için deodlamadan önce ve ile anal denleştirmeye ilişin başarımları.. Şeil 8 incelendiğinde, WiMA radyo sisteminde elde edilen başarımı 5 db den önce yani gürültünün etin olduğu bölgede başarımını geçmete, anca 5 db den sonra hata tabanına yaınsamatadır. Bununla birlite 5 db den sonra yani semboller arası girişimin (Intersymbol Interference, ISI) etin olduğu bölgede ile elde edilen başarım başarımını geçmetedir.. Şeil 9 dai deodlamadan sonra elde edilen başarımlar arşılaştırıldığında, başarımının başarımını geçtiği görülmetedir. Bu çalışmada arşılaştırma amacıyla hard ve soft girişli deodlayıcıların denleştiriciler üzerindei etisi de incelenmetedir. Şeilden de görüldüğü gibi de hard girişli deodlamanın soft girişli deodlamadan daha iyi başarım sağladığı görülmetedir. Buna arşılı de ise soft girişli deodlama ile hard girişli deodlamadan daha iyi başarım elde edilmetedir. Başarımlar incelendiğinde, değerinde hard girişli nin hard girişli den yalaşı.5 db, soft girişli nin ise yalaşı 4 db daha iyi başarım sağladığı görülmetedir. tde teori fde teori E+ E- E-6 AWGN Kanal Soft Decoding Hard Decoding {.7,.46,.688,.46,.7} Proais anal profili ile benzetim yapıldı. 4 db.5 db 3 4 Şeil 9: WiMA radyo sistemi için deodlamadan sonra ve ile anal denleştirmeye ilişin başarımları. 3. Şeil da deodlamadan öncei ve teori başarımları incelendiğinde, teori çalışmada daha öncei sonuçlarda da görüldüğü gibi hata tabanına yaınsamata ve ise ISI ın etin olduğu bölgede yi geçmetedir. Deneysel çalışmalarda ise ve antenlerle yapılan ölçümlerin değerlendirilmesi verilmetedir. Her ii antenle elde edilen sonuçlar hem de hem de de yalaşı olara aynı başarımları vermetedir. Alıcıda, antenlerle masimum 7 db li işaret alınıren antenlerle masimum 5 db li işaret alınmatadır. E+ E- E-6 E-7 Teori Deneysel Deneysel Çalışma Teori Çalışma 3 4 tde teori fde teori tde fde tde fde Şeil : WiMA radyo sistemi için deodlamadan önce ve ile anal denleştirmeye ilişin ve teori başarımlarının arşılaştırılması. E+ E- Teori Deneysel Teori Çalışma Deneysel Çalışma Şeil : WiMA radyo sistemi için deodlamadan sonra ile anal denleştirmeye ilişin ve teori başarımlarının arşılaştırılması.

6 4. Şeil de ile deodlamadan sonrai ve teori başarımları arşılaştırıldığında, teori başarımların başarımlardan daha iyi olduğu gözlenmetedir. Bunun nedeni teori çalışmada her anal döngüsü için aynı anal profili alınara değerlendirme yapılmatadır. Buna arşılı çalışmada Şeil 6 ve 7 den de görüldüğü gibi her bir ölçümde anal profili değişmetedir. Öncei sonuçlarda olduğu gibi bu arşılaştırmada da de hard girişli deodlama ile soft girişli deodlamadan daha iyi başarım elde edildiği görülmetedir. E+ E- Teori Deneysel Teori Çalışma Deneysel Çalışma.5 db Şeil : WiMA radyo sistemi için deodlamadan sonra ile anal denleştirmeye ilişin ve teori başarımlarının arşılaştırılması. E+ E Şeil 3: WiMA radyo sistemi için deodlamadan sonra ve ile anal denleştirmeye ilişin teori başarımlarının arşılaştırılması. E+ E tde tde tde tde fde fde fde fde Şeil 4: WiMA radyo sistemi için deodlamadan sonra ve ile anal denleştirmeye ilişin başarımlarının arşılaştırılması. 5. Şeil de ile deodlamadan sonrai ve teori başarımları arşılaştırıldığında, bir öncei sonuçlara benzer başarımlar elde edilmetedir. Aynı şeilde bu arşılaştırmada da de soft girişli deodlama ile hard girişli deodlamadan daha iyi başarım elde edildiği görülmetedir. Başarım eğrilerinden de görüldüğü gibi değerinde soft girişli deodlama ile hard girişli deodlamadan yalaşı.5 db daha iyi başarım elde edilmetedir. 6. Şeil 3 te ve ile deodlamadan sonrai teori başarımları incelendiğinde, daha öncei sonuçlara benzer başarımlar elde edilmetedir. Buradan da ile elde edilen başarımın ile elde edilen başarımdan daha iyi olduğu görülmetedir. 7. Şeil 4 te ve ile deodlamadan sonrai başarımları incelendiğinde, öncei sonuçlarda olduğu gibi ile elde edilen başarımın ile elde edilen başarımdan daha iyi olduğu gözlenmetedir. 6. Sonuç Bu araştırmada WiMA standardında OFDM modülasyonunu ullanara teori ve incelemeler yapılmıştır. Bu çalışma, belirli bir anal profilini ullanma yerine gerçe ortamda freans seçici ayleigh sönümlemeli analların elde edildiği ölçümlerden yararlanara alıcıda bit hata oranı (Bit Error ate, ) başarımları hem hem de teori olara elde edilmiştir. Başarım arşılaştırmaları için zaman bölgesi anal denleştirici (Channel Matched Filter Decision Feedbac Equalizer, CMF-DFE) ve freans bölgesi anal denleştirici (Frequency Domain Equalizer, ) ullanılmıştır. Ayrıca denleştiricilerde soft giriş ve hard giriş deodlamanın etileri incelenmiştir. Yapılan çalışmada, hem soft girişli hem de hard girişli deodlamayı ullanan zaman bölgesi anal denleştirici başarımlarının freans bölgesi denleştirici ile elde edilen başarımlardan daha iyi olduğu görülmüştür. Elde edilen teori ve başarımların birbirleriyle son derece uyumlu ve gayet tatmin edici olduğu gözlenmiştir. 7. Kaynaça [] Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, IEEE Standard 8.6-4, 4. [] Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems, IEEE Standard 8.6e/D, 5. [3] Understanding WiMA and 3G for Portable/Mobile Broadband Wireless, Technical White Paper, Intel Corporation, 8. [4] IEEE Standard 8.6 for Global Broadband Wireless Access, [5] F. Öğülmüş, WiMA Tenolojisi Fizisel Katman Parametrelerinin Performansa Etisinin MATLAB Kullanılara İncelenmesi, Yüse Lisans Tezi, Saarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eylül 8. [6] K. Tür, I. Kaya, Experimental Performance Evolution of Equalizations and Matched Filter Bounds for Single-Carrier WiMax adio in 3.5 GHz, IEEE WCNC 8, Wireless Communications and Networing Conference, Page(s):5, 3 March-3April 8, Los Angels, USA. [7] A. Özen, A. Güner, O. Çaır, E. Tuğcu, B. Soysal, İ. Kaya, Te Taşıyıcılı Gerçe Zaman WiMA adyo İçin Kör Uyarlanır Denleştirme Algoritmalarının Deneysel Başarımları, IEEE SİU 9 7. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı, 9- Nisan 9 Bele/ANTALYA. [8] H. Hashemi, The indoor radio propagation channel, Proceedings of the IEEE Volume 8, Issue 7, Page(s): , July 993. [9] T.S. appaport, S.Y. K. Seidel, Taamizawa, Statistical channel impulse response models for factory and open plan building radio communicate system design, IEEE Transactions on Communication, Volume 39, Issue 5, Page(s):794 87, May 99. [] B. Soysal, OFDM Tabanlı Kablosuz İletişim Sistemleri İçin Yüse Başarımlı Alıcı Tasarımı, Dotora Tezi, Karadeniz Teni Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eim 4. [] B. Soysal, İ. Kaya, Freans ve Zaman Bölgesi Kanal Denleştiricili OFDM Sistemlerinin Kodlamasız ve Katlamalı Kodlanmış Başarımlarının Karşılaştırılması, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendisli Bilimleri Dergisi, 8 (), 7-3, 6. [] J. G. Proais, Digital Communications, 4 th Ed. McGraw Hill,.