To provide augmented reality and super-quality video content to consumers, the next
generation of multimedia devices demand a higher bit rate of telecommunication
networks than today. Most video content is viewed from mobile devices, leading the
fifth generation (5G) cellular networks to offer exceptionally high data speeds.
Communications at millimeter-wave (mmWave) frequencies are potential enablers
here, considering the large amount of available bandwidth that smartphone devices can
be assigned. However, the rugged transmission environment at such high frequencies
makes it impossible to deliver a trustworthy service due to interference.
This thesis presents the end-to-end 5G system simulation, a simulation model of
downlink shared channel (DL-SCH) from MATLAB based on the physical layer, for
performance analysis of video streaming over mmWave networks. In the performance
investigation, throughput, end-to-end delay, Bit Error Rate (BER) are measured with
respect to Signal-to-Noise Ratio (SNR), mmWave carrier frequency and mmWave
bandwidth. In addition to this, various Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
modulation schemes have been used in the simulations. Analytical calculations are
also performed to make a comparative analysis on the performance of video streaming
over mmWave. In the Long-Term Evolution (LTE) framework Toolbox, the model
simulates the channel with a 5G library. The presented investigation has shown the
performance of high-quality video at mmWave.
ÖZ:
Tüketicilere artırılmış gerçeklik ve süper kaliteli video içeriği sağlamak için, yeni nesil
multimedya cihazları, bugün olduğundan daha yüksek bit hızında telekomünikasyon
ağları talep ediyor. Çoğu video içeriği mobil cihazlardan izlenir ve beşinci nesil (5G)
hücresel ağların olağanüstü yüksek veri hızları sunmasına öncülük eder. Milimetre
dalga (mmWave) frekanslarında iletişim, akıllı telefon cihazlarına atanabilecek büyük
miktarda mevcut bant genişliği göz önüne alındığında, burada potansiyel
kolaylaştırıcılardır. Ancak, bu kadar yüksek frekanslarda sağlam iletim ortamı, parazit
nedeniyle güvenilir bir hizmetin verilmesini imkansız hale getirir.
Bu tez, mmWave ağları üzerinden video akışının performans analizi için,
MATLAB'da fiziksel katmana dayalı aşağı bağlantı paylaşılan kanalın (DL-SCH) bir
simülasyon modeli olan uçtan uca 5G sistem simülasyonunu sunar. Performans
araştırmasında, verim, uçtan uca gecikme, Bit Hata Oranı (BER), Sinyal-Gürültü
Oranı (SNR), mmWAve taşıyıcı frekansı ve mmWave bant genişliğine göre ölçülür.
Buna ek olarak, simülasyonlarda çeşitli Dörtlü Genlik Modülasyon (QAM)
modülasyon şemaları kullanılmıştır. mmWave üzerinden video akışının performansı
üzerinde karşılaştırmalı bir analiz yapmak için analitik hesaplamalar da yapılmıştır.
Uzun Vadeli Evrim (LTE) çerçevesi Araç Kutusu'nda(Toolbox) model, kanalı bir 5G
kitaplığı ile simüle eder. Sunulan araştırma, mmWave'de yüksek kaliteli video
performansını göstermiştir.
