Research Article

Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi

Volume: 8 Number: 2 May 31, 2021
TR EN

Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi

Abstract

Okyanuslara olan ilginin gün geçtikçe artması, bu alanda yapılan ve sualtı kablosuz haberleşme sistemlerinin sıklıkla kullanıldığı bilimsel, ticari ve askeri ağırlıklı çalışmaları da artırmaktadır. Literatürde, sualtında kablosuz olarak senkron ve yüksek hızlı veri aktarımı ancak optik sistemlerle yapılabilmektedir. Sualtı ortamının optik dalgalar üzerindeki bozucu etkileri, sualtı kablosuz optik haberleşme (UWOC) sistemlerinin haberleşme mesafesini ve hızını önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle, güvenilir UWOC sistemlerinin tasarlanabilmesi için farklı sualtı ortamlarının UWOC sistemleri üzerindeki etkilerinin detaylı bir şekilde incelenmesi ve bu incelemelerin de gerçekçi bir kanal modeli üzerinden yapılması önem arz etmektedir. Bu çalışmada, yaklaşık kanal modelleri yerine, sağladığı yüksek doğruluk ve hassasiyeti ile literatürde kabul görmüş olan Monte Carlo yaklaşımlı UWOC kanal modeli kullanılmış olup, UWOC sistemleri için önemli tasarım parametreleri olan vericinin ışını yayma açısı, alıcının açıklık çapı parametrelerinin tipik bir UWOC sistemi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan incelemelerde, literatürde sıklıkla karşılaştırma amacıyla kullanılan temiz okyanus suyu, kıyı okyanus suyu ve liman suyu olmak üzere üç farklı sualtı ortamı dikkate alınmış olup, her sualtı ortamı için kanal dürtü yanıtları, sinyal gürültü oranı ve kanal kapasitesi dağılımları sunulmuş ve yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ile tipik bir UWOC sisteminin haberleşme hızı ve mesafe sınırları belirlenmiş olup, farklı sualtı ortamlarında ve parametre değerlerinde kullanılabilecek UWOC sistemleri için bir öngörü sağlanmıştır.

Keywords

References

  1. [1] Miramirkhani F., Uysal, M., Visible Light Communication Channel Modeling for Underwater Environments with Blocking and Shadowing, IEEE Access, 2017, 6: 1082-1090.
  2. [2] Chen H., Chen X., Lu J., Liu X., Shi J., Zheng L., Liu R., Zhou X., Tian P., Toward Long-Distance Underwater Wireless Optical Communication Based on A High-Sensitivity Single Photon Avalanche Diode, IEEE Photonics Journal, 2020, 12(3): 7902510.
  3. [3] Shihada B., Amin O., Bainbridge C., Jardak S., Alkhazragi O., Ng T.K., Ooi B., Berumen M., Alouini M.S., Aqua-Fi: Delivering Internet Underwater Using Wireless Optical Networks, IEEE Communications Magazine, 2020, 58(5): 84-89.
  4. [4] Lin T., Gong C., Luo J., Xu Z., Dynamic Optical Wireless Communication Channel Characterization Through Air-Water Interface, IEEE/CIC International Conference On Communications in China, 2020, Chongqing, China.
  5. [5] Kaushal H., Kaddoum G., Underwater Optical Wireless Communication, IEEE Access, 2016, 4: 1518–1547.
  6. [6] Mahmutoglu Y., Hava Taşıtlarının Denizaltı Pasif Akustik Sistemle Uzaktan Algılanma Mesafelerinin İncelenmesi, El-Cezeri Fen ve Mühendislik Dergisi (2020 Basılmak üzere kabul edildi).
  7. [7] Arnon S., Kedar D., Non-Line-of-Sight Underwater Optical Wireless Communication Network, Journal of Optical Society of America A, 2009, 26(3): 530-539.
  8. [8] Che X., Wells I., Dickers G., Kear P., Gong X., Re-Evaluation of RF Electromagnetic Communication in Underwater Sensor Networks, IEEE Communications Magazin, 2010, 48(12): 143–151.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

May 31, 2021

Submission Date

December 17, 2020

Acceptance Date

March 5, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 8 Number: 2

APA
Mahmutoğlu, Y., Albayrak, C., & Turk, K. (2021). Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi. El-Cezeri, 8(2), 567-581. https://doi.org/10.31202/ecjse.842290
AMA
1.Mahmutoğlu Y, Albayrak C, Turk K. Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2021;8(2):567-581. doi:10.31202/ecjse.842290
Chicago
Mahmutoğlu, Yiğit, Cenk Albayrak, and Kadir Turk. 2021. “Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi”. El-Cezeri 8 (2): 567-81. https://doi.org/10.31202/ecjse.842290.
EndNote
Mahmutoğlu Y, Albayrak C, Turk K (May 1, 2021) Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi. El-Cezeri 8 2 567–581.
IEEE
[1]Y. Mahmutoğlu, C. Albayrak, and K. Turk, “Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi”, El-Cezeri Journal of Science and Engineering, vol. 8, no. 2, pp. 567–581, May 2021, doi: 10.31202/ecjse.842290.
ISNAD
Mahmutoğlu, Yiğit - Albayrak, Cenk - Turk, Kadir. “Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi”. El-Cezeri 8/2 (May 1, 2021): 567-581. https://doi.org/10.31202/ecjse.842290.
JAMA
1.Mahmutoğlu Y, Albayrak C, Turk K. Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2021;8:567–581.
MLA
Mahmutoğlu, Yiğit, et al. “Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi”. El-Cezeri, vol. 8, no. 2, May 2021, pp. 567-81, doi:10.31202/ecjse.842290.
Vancouver
1.Yiğit Mahmutoğlu, Cenk Albayrak, Kadir Turk. Değişik Ortam Ve Sistem Parametreleri İçin Sualtı Kablosuz Optik Haberleşme Monte Carlo Kanal Kapasitesinin İncelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2021 May 1;8(2):567-81. doi:10.31202/ecjse.842290

Cited By

Creative Commons License El-Cezeri is licensed to the public under a Creative Commons Attribution 4.0 license.
88x31.png