CHE5TG

< Projeler Sayfası

Proje Adı
4.5G ve Ötesinde Hareketli Kullanıcılar İçin Kanal Kestirimi

Şirket Adı
Fraunhofer IIS

Şirket Mentoru
Aravindh Krishnamoorthy, Dr. Khaled Shawky Hassan

Akademik Mentor
Prof. Dr. Tolga Mete Duman, Assoc. Prof. Sinan Gezici

Asistan
Serkan Sarıtaş

Takım Üyeleri
Abdullah Erkam Arslan, Berkan Kadıoğlu, Deniz Koyuncu, Atahan Nuhoğlu, Mavi Nunn Polatoğlu, Yağmur Yener

Özet
Kablosuz iletişim teknolojilerinde, bozulan veriyi geri kazanabilmek için yazılım tabanlı çözümler incelenmeye değer bir konudur. İletişim kanallarının olasılıksal karakterleri sebebiyle, bu düzeltmeleri yaparken çeşitli koşulları göz önünde bulundurmak gerekmektedir. Kanal kestirimi (KK), gönderilen ve alınan referans sinyallerini kullanarak zaman-frekans eksenlerindeki kanal değerlerini tahmin eden algoritmalara verilen isimdir. KK veriyi geri kazanma sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır, çünkü tahmin edilen kanal değerleri eşitleyiciye beslendikten sonra, gönderilmiş olan sinyal yaklaşık olarak elde edilmiş olur. LTE-A standardının gerçek zamanlı bir prototipi, açık-kaynaklı bir platform olan Open Air Interface’te (OAI) geliştirilmektedir. Şu anda OAI’de uydu-yer bağında KK yöntemi olarak yalnızca lineer interpolasyon tekniği bulunmaktadır. Ancak, basit bir algoritma olan lineer interpolasyonun performansı sınırlıdır. Buna çözüm olarak, başka KK yöntemlerinin tespit edilerek LTE-A için uygulamaya geçirilmesi, standardın da kullanım alanlarını yaygınlaştırabilir. Projemizin amacı, bahsedilen KK yöntemlerinin faydalarını inceleyerek, OAI’ye ve LTE-A teknolojisine katkı sağlamaktır. Projenin çıktısı, C dilinde yazılmış OAISIM (OAI Simulation) kullanılarak simüle edilebilen ve kullanıcıya sunulmadan önce uzmanlar tarafından optimize edilecek bir KK kodudur(larıdır). Proje süresince KK teknikleri önce MATLAB’deki çeşitli simülasyon ortamlarında teorik olarak incelenir ve karşılaştırılır. Bu incelemeler ışığında, faydası kanıtlanan seçilmiş KK algoritmaları OAI’ye transfer edilir ve OAISIM ile kullanılır. Son aşama olarak da KK algoritmalarının uygulandığı bir kablosuz iletişim örneğinde iki tane USRP kullanılacaktır.


Abstract
It is worth investing in software-based solutions to data corruption in wireless communication schemes. Since studies show that communication channels have probabilistic characteristics, it is crucial to correct mistakes given a variety of conditions. Channel estimation (CE) are algorithms that estimate channel values on the time-frequency grid using transmitted and received reference signals. These estimated channel values are passed to the equalizer which outputs the approximate transmitted signal, rendering CE an integral part of the retrieving process. Real-time prototyping of LTE-Advanced (LTE-A) uses Open Air Interface (OAI), an open source framework. Currently, in LTE-A OAI framework, linear interpolation, which is implemented as a CE method in the downlink (DL), has proven to have limited performance. Solution to this underperformance is to identify and implement other CE strategies which will increase the performance and expand the usability of the standard. This work aims to prove the benefits of switching from linear interpolation to, humbly, our implementation using the OAI simulation environment (OAISIM). The project output is a CE code(s) written in the programming language C, that is executable on OAISIM and that can be further optimized by professionals before commercial usage. Before the C implementation on OAI, simulations are done in MATLAB which provides an advantageous interface for theoretically evaluating the performances of each CE method. In the light of these MATLAB results, the chosen CE algorithms are implemented into the OAI and are used in OAISIM. Finally, a simple demo including two USRPs illustrate a wireless communication scheme that utilize the CE algorithms.