This thesis examined the wireless millimeter Wave (mmWave) communication
systems which utilize frequency range from 30 GHz to 300 GHz as a candidate of the
fifth generation (5G) system. The 5G systems still undergo some problems such as
hardware component that improves system efficiency where the following major
setbacks are highlighted: very high path loss, shadowing, amplifier non-linearity and
phase noise. In this study, using a set of simulations are illustrated in engaging vast
bandwidth at mmWave frequencies by Frequency Shift Keying (FSK), the two first
mentioned problems, path loss and shadowing, can be relieved while it will not be
helpful to tackle amplifier non-linearity and phase noise. In this regard, extensive
simulations were conducted and some parameters relating to the influence of the four
mentioned problems at mmWave frequencies were defined. The results of this study
show an improved performance of non-coherent FSK compared with the other types
of modulations like Quadrature Amplitude Modulation (QAM) and Phase Shift
Keying (PSK) modulation. Association of this achievement with the relatively slight
complexity of non-coherent FSK in terms of the aspect of detection makes it good
enough to attain elevated Gbps wireless links at mmWave frequencies. Additionally,
as a suitable tool for examination and validation purposes, this suggested simulation
can be engaged for assessment of the performance of a broad range of mmWave
systems, practically.
Keywords: MmWave, 5G, MIMO, Mobile communication, Path-loss.
ÖZ ;
Bu tezde, 30 ila 300 GHz frekans aralığını kullanan beşinci nesil (5G) sistem adayı
olan kablosuz milimetre-dalga (mmWave) haberleşme sistemlerini incelemiştir. 5G
sistemleri, çok yüksek yol kaybı, gölgeleme, amplifikatör nonlineerliği ve faz
gürültüsü gibi bazı problemlere maruz kalmaktadır. Bu çalışmada, yapılan benzetim
çalışmalarında evre-uyumsuz Frekans Kaymalı Anahtarlama (FSK) kullanılmasının
mmWave frekanslarında yol kaybı ve gölgeleme problemine karşı iyi sonuçlar
vermesine rağmen, amplifikatör nonlinearliği ve faz gürültüsünde iyileşme
sağlanmamıştır. Bu bağlamda, kapsamlı simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve söz konusu
dört problemin mmWave frekanslarında etkisi ile ilgili bazı parametreler
tanımlanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları Kuadratür Genlik Modülasyonu (QAM) ve
Faz Kaymalı Anahtarlama (PSK) modülasyonu gibi diğer modülasyon tipleri ile
karşılaştırıldığında, evre-uyumsuz FSK performansının daha iyi olduğunu
gösterilmiştir. Bu başarının, evre-uyumsuz FSK'nın karmaşıklığı, algılama özelliği
açısından nispeten az olması mmWave frekanslarında yükseltilmiş Gbps kablosuz
bağlantıların elde edilmesini sağlamıştır. Ek olarak, inceleme ve onaylama amaçları
için uygun bir araç olan önerilen simülasyon pratikte geniş bir aralıktaki mmWave
sistemlerinin performansının değerlendirilmesi için kullanabilir.
Anahtar Kelimeler: MmWave, 5G, MIMO, Mobil iletişim, Yol kaybı.
