Phd Degree / Doktora

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869

Browse

Filters

2014 - 201922020 - 20252

Settings

Author: search.filters.author.Özbek, BernaLanguage: search.filters.language.en

Search Results

Now showing 1 - 4 of 4
  • Doctoral Thesis
    Hücresiz Masif Çok Girişli Çok Çıkışlı Haberleşme Sistemleri için İletim Teknikleri
    (2025) Cumalı, İrem; Özbek, Berna
    Yeni nesil kablosuz haberleşme ağları yüksek veri hızı gerektiren ve gecikmeye duyarlı uygulamaları desteklemek için akıllı, güvenilir ve her yerde erişilebilir bir bağlantı vizyonu ortaya koymaktadır. Bu bağlamda, bu tez; hücresiz masif çok girişli çok çıkışlı haberleşme ağlarının tasarım ve optimizasyonunu, üç yükselen teknolojiyi entegre ederek incelemektedir: yüksek irtifa platform istasyonları (HAPS), fiziksel-katman ağ kodlaması (PNC) ve bütünleşik algılama ve haberleşme (ISAC). İlk olarak, bu tez HAPS'ın CF-mMIMO ağlarında bağlantı ve fronthaul desteğini güçlendirmedeki rolünü incelemektedir. Bu kapsamda, ortak kullanıcı seçimi ve kullanıcı eşleştirmesi ile sınırlı geri beslemeli kod kitabı tasarımını içeren, ortogonal olmayan çoklu erişim (NOMA) tabanlı çok kullanıcılı bir HAPS sistemi önerilmiştir. Ardından, HAPS'ın coğrafi olarak izole bölgeler için fronthaul bağlantısı sağlayan hava tabanlı bir merkezi işlem birimi olarak görev yaptığı HAPS destekli bir CF-mMIMO sistemi sunulmuştur. Ortak güç ve zaman tahsisini içeren iki aşamalı bir iletim protokolü, geleneksel bir arada konumlandırılmış masif MIMO sistemlerine kıyasla ağın veri iletim hızını ve kapsama alanını önemli ölçüde artırmaktadır. İkinci olarak, kullanıcılar arasında eşzamanlı çift yönlü veri alışverişini mümkün kılarak spektral verimlilik ve haberleşme güvenilirliğini artıran PNC tabanlı bir CF-MIMO mimarisi sunulmuştur. PNC kullanan işbirlikçi erişim noktası çalışması, daha düşük bit hata oranları ve azalmış iletim gecikmeleri sağlamaktadır. Üçüncü olarak, bu tezde ISAC destekli CF-MIMO çerçevesi önerilmiş ve haberleşme ile algılama görevlerini birlikte optimize eden açgözlü mod seçimi ve kullanıcı ilişkilendirme (G-MSUA) algoritması geliştirilmiştir. Önerilen yöntem, haberleşme kalitesinden ödün vermeden algılama doğruluğunu artırmaktadır. Genel olarak, elde edilen sonuçlar, HAPS, PNC ve ISAC teknolojilerinin CF-mMIMO yapısına entegrasyonunun; her yerde kapsama, yüksek spektral verimlilik, ultra düşük gecikme ve kitlesel bağlantı gibi gelecek nesil kablosuz haberleşme sistemlerinin temel hedeflerine ulaşılması yönünde önemli bir ilerleme sağladığını göstermektedir. Ayrıca, bu tez çoklu HAPS işbirliği, gerçekçi kanal modelleri ve çoklu hedef algılama çerçeveleri gibi geleceğe yönelik araştırma alanlarını da ortaya koymaktadır.
  • Doctoral Thesis
    Resource Allocation for Massive Multiple Input Multiple Output Based Communications Systems
    (01. Izmir Institute of Technology, 2023) Yılmaz, Saadet Simay; Özbek, Berna; Yılmaz, Saadet Simay; Özbek, Berna
    In this thesis, we examine resource allocation strategies for massive multiple-input and multiple-output (MIMO) based wireless communications systems to increase system performance, considering computation-intensive applications with low-latency communication. Firstly, we propose user selection algorithms for non-orthogonal multiple-access (NOMA)-based massive MIMO systems in densely deployed scenarios to increase the sum data rate. Then, we investigate mobile edge computing (MEC) as a solution to enable computation-intensive and delay-critical applications. We propose resource allocation algorithms considering the downlink and uplink transmit powers, the task offloading decision factor and the computing resources to reduce both transmission and computing delays for the massive MIMO-NOMA-assisted MEC system. Finally, we consider a cooperative MEC system where helpers assist in the execution of cell-edge users' computation-intensive tasks with low latency. On the other hand, the task offloading in MEC can introduce security concerns as the offloaded data may be intercepted and overheard by eavesdroppers. Since ensuring a secure task offloading scheme in MEC is important, we formulate the optimization problem to minimize both offloading and computing delays while satisfying security constraints for a massive MIMO-based cooperative MEC. We provide performance results based on sum data rate, delay and total offloading data for the proposed schemes in massive MIMO based wireless communication systems.
  • Doctoral Thesis
    Interference Alignment Techniques for Heterogeneous Wireless Networks
    (Izmir Institute of Technology, 2016) Aycan, Esra; Özbek, Berna
    In this thesis, we study the stream selection based interference alignment (IA) algorithms, which can provide large multiplexing gain, to deal with the interference in the heterogeneous networks. Firstly, different deployment scenarios for the pico cells are investigated assuming perfect channel state information (CSI) at the transmitters. Two different stream selection IA algorithms are proposed for fully and partially connected interference networks and selecting at least one stream is guaranteed for each user. A stream sequence is selected among a predetermined set of sequences that mostly contribute to the sum-rate while performing an exhaustive search. In the proposed algorithms, the complexity of the exhaustive search is significantly decreased while keeping the performance relatively close. After selecting a stream, the interference generated between the selected and the unselected streams is aligned by orthogonal projections. Then, the influence of the imperfect CSI on the proposed algorithms is analyzed and it is observed that the intra-stream interference causes a significant degradation in the performance due to the quantization error. Therefore, we propose an algorithm for the limited feedback scheme. Finally, adaptive bit allocation schemes are presented to maximize the overall capacity for all the proposed algorithms. The performance evaluations are carried out considering different scenarios with different number and placements of pico cells. It is shown that the proposed algorithm for the limited feedback is more robust to channel imperfections compared to the existing IA algorithms. The presented bit allocation schemes improve the performances of the algorithms compared to the equal bit allocation.
  • Doctoral Thesis
    Resource Management for Multiuser Systms With Multiple Antennas in Wireless Networks
    (Izmir Institute of Technology, 2014) Baştürk, İlhan; Özbek, Berna
    In this thesis, we explore radio resource management algorithms for OFDMA based cellular networks. Firstly, we combine the OFDMA technology with multiple antennas technology and handle the resource allocation problem for the MISO-OFDMA systems. We take care of the fairness issue among users to prevent the users, which have good channel conditions, to obtain most of the system resources. Thus, we propose a fairness aware resource allocation algorithm and compare it with the existing schemes. Next, we enhance the conventional cellular network structure with mobile relays and examine relay selection and resource allocation algorithms for the OFDMA-based mobile relay enhanced cellular networks. We propose a novel relaying frame structure with efficient resource management algorithms in order to reveal the opportunities of the mobile relays. Then, we consider the queue-lengths of the users and propose a queue and channel aware joint relay selection and resource allocation algorithm to use the system resources efficiently. Finally, we combine mobile relaying and offloading technologies in order to overcome the capacity and coverage problems of the conventional cellular networks. We focus on the radio resource management problem for the OFDMA-based mobile relay-enhanced heterogenous cellular networks that contains multiple radio access technologies. We propose a network interface selection algorithm that consider the bandwidth availability information of each network in order to prevent sending the users to overloaded networks.