Electrical - Electronic Engineering / Elektrik - Elektronik Mühendisliği

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/11

Browse

Filters

2004 - 2009182010 - 2019612020 - 202324

Settings

Author: search.filters.author.Özbek, Berna

Search Results

Now showing 1 - 10 of 103
  • Conference Object
    Adaptive Limited Feedback Scheme for Stream Selection Based Interference Alignment in Heterogeneous Networks
    (IEEE, 2016) Beyazıt, Esra Aycan; Özbek, Berna; Le Ruyet,D.
    This paper presents a stream selection based interference alignment approach with imperfect channel state information for heterogeneous networks. The proposed algorithm performs the selection of a stream sequence among a predetermined set of sequences. Those selected sequences are the ones that mostly contribute to the sum rate when performing the exhaustive search. These stream sequences form a regular structure where the first stream is associated to a pico user. The effect of imperfect channel state information on the proposed algorithm is analyzed and a bit allocation scheme is proposed by deriving an upper bound on the rate loss due to quantization. © 2016 IEEE.
  • Conference Object
    Carrier Frequency Offset Based Shared Randomness for Secure Transmission in M-Psk Noma
    (IEEE, 2023) Göztepe, Caner; Karabulut Kurt, Güneş; Özbek, Berna
    Power domain non-orthogonal multiple access (NOMA) enhances spectral efficiency by superposing multiple users in the same time-frequency resource block at the expense of exposing the users' data. However, current approaches to improve the secrecy levels of users are limited to rate reduction. This paper proposes a secure NOMA system based on the shared randomness extracted from the reciprocal carrier frequency offsets (CFOs) between the transmitter-receiver pairs for M-ary phase-shift keying. As multiple users will have physically separated oscillators, it will result in independent CFOs among users. This randomness is used to introduce a constellation rotation in the transmitted symbols. We show that under ideal CFO estimates, the proposed approach achieves perfect secrecy among all NOMA users without introducing any rate reduction. We also demonstrate the practical applicability of the proposed approach by using a software-defined radio-based test bed. © 2023 IEEE.
  • Correction
    Corrections To “massive Mimo-Noma Based Mec in Task Offloading for Delay Minimization”
    (IEEE, 2023) Yılmaz, Saadet Simay; Özbek, Berna
    [No abstract available]
  • Conference Object
    A Framework for Physical Layer Network Coding With Multiple Antennas for Bpsk
    (IEEE, 2023) İlgüy, Mert; Özbek, Berna
    Physical layer network coding (PNC) is combined with multiple antennas to increase the spectral efficiency of wireless communication systems. In this work, we present a PNC framework including both uplink and downlink for binary phase shift keying (BPSK). In the uplink, we propose a scheme for detecting network-coded symbol (NCS) with reduced complexity. For the downlink, we propose a transmission scheme of NCS through maximum ratio transmission (MRT) by defining the precoding vector as an average of users' channels. The bit-error-rate (BER) performances and the comparison results with the conventional scheme in both downlink and uplink are provided for the proposed low-complexity PNC framework.
  • Conference Object
    Testbed Sdr Implementation Approach for Millimetre Wave Iot Applications
    (IEEE, 2022) Glazkov, Roman; Özbek, Berna; Pyattaev, Alexander; Musavian, Leila; Koucheryavy, Yevgeni
    Millimetre wave (mmWave) communication is a promising technology which can fulfil the growing demands for spectrum for future wireless networks. One of the key areas for the development of the mmWave networks is the Internet of Things (IoT) communications within fifth generation (5G) and beyond 5G networks. For significant analysis and development of the compliant IoT systems through testbed implementation, current mmWave spectrum transceivers are too expensive when substantial number of the nodes is required by the IoT applications. Considering all the above, it is suggested to use Software Defined Radio (SDR) transceivers with a lower frequency band and with an increased distance between the nodes. The idea is to scale observation time and distance to emulate mmWave radio without actual mmWave hardware. Using scaling factors for the certain system parameters to keep the signal characteristics in accordance with the mmWave band makes it possible. This approach allows to develop mmWave IoT testbeds with significant improvement in the system scalability and cost-effectiveness without the need to transmit and receive the signal in the mmWave band. In this paper, the concept of SDR-based Hardware-in-the-loop (HIL) system combined with the observation time and distance scaling approach is proposed. As an example, a testbed with a simple Wireless Physical Network Coding scheme is implemented and demonstrated. © 2022 IEEE.
  • Conference Object
    Citation - WoS: 2
    Citation - Scopus: 2
    Physical Layer Network Coding Enabled Noma With Multiple Antennas
    (IEEE, 2022) İlgüy, Mert; Özbek, Berna; Okyere, Bismark; Musavian, Leila; Pereira, Aathur
    In this work, a combination of non-orthogonal multiple access (NOMA) with multiple antennas and physical layer network coding (PNC) scheme is proposed to increase the overall data rate. In the proposed scheme, we employ higher-order modulations for the users with relatively high signal-to-noise ratio (SNR) in the PNC-NOMA pair to increase the data rate. Meanwhile, lower-order modulations are chosen for the users with relatively lower SNR values in the PNC-NOMA pair. We showed the results in terms of bit error rate (BER) for different number of antennas and users in the proposed PNC-NOMA scheme. © 2022 IEEE.
  • Conference Object
    Citation - Scopus: 1
    Interference Mitigation for Device-To Based Cellular Communications
    (IEEE, 2022) Acar, Süleyman Onur; Özbek, Berna
    Device-to-device (D2D) communication underlaying cellular networks can improve the performance of cellular systems and it provides an effective way to meet growing mobile traffic and capacity demand. When user equipments are located in close proximity, they can communicate through direct links. In this case, D2D links can increase both energy and spectrum efficiency by reusing uplink (UL) cellular resources while satisfying the users' quality-of-service requirements. However, integrating D2D links into the cellular infrastructure causes an interference since D2D communication can increase co-channel interference and degrade cellular users' transmission link quality. In this paper, the interference mitigation techniques including power control, multiple antenna and resource allocation based on graph coloring are proposed for D2D communications underlaying cellular systems to increase the data rate of both the cellular users and D2D pairs. Compared to the prior works, in the proposed algorithm, D2D and cellular users have same priority for resource allocation. Finally, the proposed algorithm improves the overall system capacity significantly.
  • Research Project
    Çoklu-antenli çoklu-taşıyıcılı kablosuz iletişim sistemleri için verimli çok-kullanıcılı özkaynak yerleşim algoritması tasarımı
    (2010) Özbek, Berna
    Gelecek nesil kablosuz iletişim sistemlerinin artan veri iletim hızlarına olan taleplerinin limitli bantgenişliğine ve çokyollu iletimden kaynaklanan semboller arası karışıma sahip olan gezgin iletişim kanallarında güvenilir bir şekilde sağlaması hedeflenmektedir. Uyarlanır özkaynak yerleşimi, kablosuz iletişim sistemlerinde hem servis kalitesininin hem de spektral verimliliğin arttırması açısından önemlidir. Baz istasyonuna göre farklı konumlarda olan kullanıcılar için gerçekleştirilen özkaynak yerleşiminin çoklu kullanıcılı, çoklu antenli ve çokyollu gibi çeşitleme kazançlarını ortaya çıkarması beklenmektedir. Dikgen frekans bölmeli çoğullama (DFBÇ) hem yüksek veri hızlarını hem de çoklu kullanıcı uygulamalarını desteklediği için çoklu-taşıyıcılı teknikler arasında ön plana çıkmaktadır. DFBÇ ile kullanıcılar farklı zaman aralıklarına ve farklı frekans bantlarına yerleştirilerek çoklu-yollu ve çoklukullanıcı çeşitleme kazançları elde edilebilir. Ayrıca, DFBÇ tabanlı sistemlerin performansları çoklu anten teknikleri kullanılarak arttırılabilir. Bu projenin amacı, kullanıcıların talepleri doğrultusunda tüme gönderim ya da çoğa gönderim uygulamaları için özkaynak yerleşimini çoklu-antenli çoklu-taşıyıcılı sistemler için verimli bir şekilde gerçekleştirmektir. Bu amacın gerçekleştirilmesi için, çoklu kullanıcılı çoklu antenli özkaynak yerleşiminin kuramsal kazançları elde edilmiş; DFBÇ tabanlı sistemlerde verimli özkaynak yerleşim algoritmaları tasarlanmış; çoğa gönderim uygulamaları için verimli önkodlama teknikleri geliştirilmiş; özkaynak yerleşiminin yapılabilmesi için gerekli bilgilerin baz istasyonuna iletilebilmesi için düşük veri hızında geri besleme kanalı tasarlanmıştır. Geliştirilen algoritmaların performansları kablosuz ağ standartları gözönünde bulundurularak gösterilmiş ve elde edilen kazançlar çeşitli özkaynak yerleşim algoritmalarının sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
  • Research Project
    Zaman-uzamsal imzaya dayalı güvenli çok-girişli çok-çıkışlı kablosuz haberleşme sistemi
    (2016) Özbek, Berna; Karabulut Kurt, Güneş
    Kablosuz haberlesme sistemlerinde kullanılan kanalın açık bir ortam olması ve iletilen isaretin vericinin kapsama alanı içerisinde kalan her alıcının erisimi dahilinde olması, gizli dinleme türü, pasif güvenlik ihlallerine olanak saglamaktadır. Bu ihlallere karsı günümüzde kullanılan güvenlik sistemleri, sifreleme çözümlerine dayanmaktadır. Fakat söz konusu verilerin gönderici tarafta sifrelenmesi ve alıcı tarafta sifre çözme isleminin yapılması gecikmeyi daha da arttıracaktır. Bu sebeple sifreleme yöntemleri, gecikmeye duyarlı gerçek zamanlı iletisim sistemlerinde güvenlik seviyesini yüksek tutacak düzeyde yapılamamaktadır. Ayrıca sifrelemede olusan hesaplama karmasıklıgı, tasınabilir cihazların pil kullanım ömrünü azaltmaktadır. Veri iletimindeki güvenlik seviyesinin arttırılması önemli bir problemdir ve halen çözüm beklemektedir. Yeni nesil haberlesme sistemlerinde kullanılan çoklu antenli yapılar ile uzayda iletim seçiciligi saglanarak güvenlik çözümleri gelistirilebilir. Bu projede, çoklu girisli çoklu çıkıslı (MIMO) dikgen frekans bölmeli çogullama (OFDM) tabanlı kablosuz haberlesme sistemlerinde uzay, zaman ve frekanstaki seçicilik özelliklerini kullanarak kanal imzaları hem iç mekan ve hem de dıs mekan uygulamaları için çıkartılmıstır. Yetkili kulllanıcıya iletilecek verinin güvenliginin saglanması ve gizli alıcılar tarafından sezinlenme olasılıgı azaltmak için kablosuz kanalın faz ve genlik bilgisi nicemlenmis ve hüzmeleme yöntemi gerçeklestirilmistir. Projemiz iki is paketi olarak planlanmıs ve her bir is paketinin hedeflerine ulasılmıstır. Ilk is paketinde MIMO-OFDM tabanlı kablosuz haberlesme sistemleri için verimli fiziksel katman güvenlik yöntemleri tasarlanmıstır. Gelistirilen kod kitapçıgı, kullanıcı seçimi ve önkodlama yöntemleri ile MIMO-OFDM tekniginin uzay, zaman ve frekans seçicilik avantajı kullanılarak, gizli dinleyici saldırıları mevcut tekniklere göre daha verimli olarak engellenmis ve güvenlik kapasitesi arttırılmıstır. Ikinci is paketinde ise MIMO-OFDM sistemi için fiziksel katman güvenliginin yazılım tabanlı radyo dügümleri ile gerçeklenmesi yapılmıstır. Karsılıklı kanal özelligi ile sifreleme için kullanılacak anahtarların uzunlugu belirlenmis ve güvenlik anahtarı çıkarımı için anahtar hata oranının teorik analizi elde edilmistir.
  • Article
    Citation - WoS: 15
    Citation - Scopus: 17
    Massive Mimo-Noma Based Mec in Task Offloading for Delay Minimization
    (IEEE, 2023) Yilmaz, Saadet Simay; Özbek, Berna
    Mobile edge computing (MEC) has been considered a promising technology to reduce task offloading and computing delay by enabling mobile devices to offload their computation-intensive tasks. Non-orthogonal multiple access (NOMA) is regarded as a promising method of increasing spectrum efficiency, while Massive multiple-input multiple-output (MIMO) can support a larger number of users for simultaneous offloading. These two technologies can effectively facilitate offloading and further improve the performance of MEC systems. In this work, we propose a NOMA and Massive MIMO assisted MEC system for delay-sensitive applications. Our objective is to minimize the overall computing and transmission delay under users' transmit power and MEC computing capability. Through the pairing scheme for Massive MIMO-NOMA, the users with the higher channel gain can offload all their data, while the users with the lower channel gain can offload a portion of their data to the MEC. Performance results are provided regarding to the sum data rate and overall system delay compared with the orthogonal multiple access (OMA)-MIMO based and Massive MIMO (M-MIMO) based MEC systems.