Determination of the cyclic prefix length in MC-CDMA using firefly algorithm

Abstract

GirişMultimedya uygulamalarının her geçen gün hızla gelişmesiyle birlikte bu uygulamaların sahip oldukları veri boyutları da bir o kadar artmaktadır. Veri boyutlarının artışına paralel olarak, bu uygulamaların eş zamanlı olarak transfer edilmesinde de geniş frekans aralıklarına ihtiyaç duyulmaktadır. Sistemler için tahsis edilmiş frekans alanının çokta geniş olmamasından dolayı mevcut frekans bandını daha verimli kullanarak yüksek hızlarda veri transferine olanak sağlayan çok taşıyıcı kod bölmeli çoğullamalı sistemlerin kullanımı artmaktadır. MC-CDMA (Multi Carrier Code Division Multiplexing), yüksek bitli seri veri akışını daha düşük bit hızlarında paralel hale getirip bu verilerin birbirilerine dikgen alt taşıyıcılar ile iletilmesini sağlayan bir çoğullama yöntemidir. Bu yöntemin yüksek hızlarda veri transferi yapabilmesinin yanında birden fazla kullanıcı verisinin de aynı anda aynı frekans alanından gönderilebilmesini sağlaması ve kanalda meydana gelebilecek sönümleme etkilerine karşıda dirençli olması da önemli avantajları arasındadır [1].Kanalda meydana gelebilecek zamana bağımlı sönümleme ve frekans seçimli sönümleme etkileri tek taşıyıcılı sistemlerin aksine çok taşıyıcılı sistemleri daha fazla etkilemektedir. Eğer kanal, zamana bağımlı olarak değişimlerden etkilenirse taşıyıcı frekanslarında kayma meydana gelecek, alt taşıyıcılar arasındaki dikgenlik kısmen ya da tamamen bozulacak ve bunun sonucunda ise ICI (Inter Channel Interference) Eklenecek CP veri miktarı boyutunun ne kadar olması gerektiğinin uygun bir biçimde belirlenmesi, sistemin gerek sembol enerjisi bakımından gerekse veri hatası bakımından sistem performansına etkisi büyüktür. Eğer eklenecek bu CP uzunluğu fazla seçilirse alınan veri hataları en aza indirilecek olmasına rağmen sembollerde CP yüzünden enerji düşümü meydana gelecektir. Tersine CP uzunluğunun az seçilmesi ise sembol enerji düşümlerini azaltacak ama bu durumda ise alıcı tarafta sönümlemeden kaynaklı bit hataları fazla çıkacaktır. Bu yüzden CP uzunluğunun adaptif olarak ayarlanmasını sağlayan optimum yöntemlerin tercih edilmesi gerekmektedir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda ise OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) tabanlı sistemler için CP uzunluğunun statik olarak belirlenmesinin aksine dinamik olarak belirlenmesi önerilmektedir [2]- [9].