Research Article

NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ

Volume: 28 Number: 1 April 30, 2023
EN TR

NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ

Abstract

Bu çalışmada, bilişsel radyo (BR) tabanlı dikgen olmayan çoklu erişim tekniği (NOMA) kullanılarak, yakın kullanıcıya ait toplam ergodik kapasite değerinin, önerilen ileri beslemeli geri yayılımlı yapay sinir ağı (YSA) ve doğrusal olmayan dışsal girdili otoregresif ağ (Nonlinear Autoregressive Network with Exogenous Inputs, NARX) modeli ile farklı eğitim algoritmaları yoluyla yüksek doğruluk oranında ve hızlı eğitim sürelerinde tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Sinir ağında kullanılan veri seti, üstel sönümleme kanalı karakteristiği ile modellenen BR-NOMA sistem modelinden elde edilmiştir. Denetimli öğrenme yöntemi kullanılarak tasarlanan YSA’ya girdi ve çıktı verileri öğretilerek yakın kullanıcıya ait ergodik kapasite tahmini yapılmıştır. YSA ve NARX sinir ağları başarımı değerlendirilirken eğitim süresi, iterasyon sayısı, ağın doygunluğa ulaşmaması durumları göz önünde bulundurulmuştur. Yakın kullanıcıya ait gerçek ergodik kapasite değeri ile ileri beslemeli geri yayılımlı YSA ve NARX ağlarının tahmin etmiş olduğu değerler karşılaştırılmıştır. Önerilen sinir ağlarının Levenberg-Marquardt, Bayesian ve Scaled-Conjugate eğitim algoritmaları altındaki performans analizi, hatanın minimuma ulaştığı epok değer grafiği, hata histogram analizi ve eğitim durum analizi açılarından incelenmiştir.

Keywords

References

  1. 1. Bardak, F. K. Namdar, M. and Basgumus A. (2021) Ergodic Capacity Analysis of the Relay Assisted Downlink NOMA Systems in Cognitive Radio Networks, Journal of Engineering Sciences and Design, 9(3), 992-1002, doi:10.21923/jesd.826084
  2. 2. Bardak, F.K., Namdar, M., ve Basgumus, A. (2020) Performance analysis of noma systems in relay-assisted cognitive radio networks, 28th Signal Processing and Comm. Applications Conference (SIU), Medipol Üniversitesi, İstanbul, doi:10.1109/SIU49456.2020.9302392
  3. 3. Bhatt, A., vd. (2022) Analysis of the Fifth Generation NOMA System using LSTM Algorithm, Int. J. of Comp. and Digital Sys., 11(1), 1367-1376, doi:10.12785/ijcds/120119
  4. 4. Boussaada, Z., Curea, O., Ahmed, R., Najiba, M.B. (2018) A Nonlinear Autoregressive Exogenous (NARX) Neural Network Model for the Prediction of the Daily Direct Solar Radiation, Energies, 11(3), 620, doi:/10.3390/en11030620
  5. 5. Dai, L., vd. (2018) A Survey of Non-Orthogonal Multiple Access for 5G, IEEE Comm. Surveys & Tutorials, 20(3), 2294-2323, doi:10.1109/COMST.2018.2835558
  6. 6. Emir, A., Kara, F., ve Kaya H. (2022) CNN Aided Alternative Detector Design for Uplink and Downlink NOMA Communications Systems, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 70(24), 341-349, doi:/10.21205/deufmd.2022247030
  7. 7. Gradshteyn, I. S., ve Ryzhik I. M. (2007) Table of integrals, series and products, 7th edn., Academic Press, New York.
  8. 8. Gui, G., vd. (2018) Deep Learning for An Effective Non-Orthogonal Multiple Access Scheme, IEEE Trans. on Veh. Tech., 67(9), 8440-8450, doi:10.1109/TVT.2018.2848294

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Communication and Media Studies, Electrical Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2023

Submission Date

October 25, 2022

Acceptance Date

January 24, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 28 Number: 1

APA
Namdar, M., Güney, A., Bardak, F. K., & Başgümüş, A. (2023). NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 28(1), 253-272. https://doi.org/10.17482/uumfd.1194214
AMA
1.Namdar M, Güney A, Bardak FK, Başgümüş A. NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ. UUJFE. 2023;28(1):253-272. doi:10.17482/uumfd.1194214
Chicago
Namdar, Mustafa, Abdulkadir Güney, Fatma Kebire Bardak, and Arif Başgümüş. 2023. “NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 (1): 253-72. https://doi.org/10.17482/uumfd.1194214.
EndNote
Namdar M, Güney A, Bardak FK, Başgümüş A (April 1, 2023) NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 1 253–272.
IEEE
[1]M. Namdar, A. Güney, F. K. Bardak, and A. Başgümüş, “NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ”, UUJFE, vol. 28, no. 1, pp. 253–272, Apr. 2023, doi: 10.17482/uumfd.1194214.
ISNAD
Namdar, Mustafa - Güney, Abdulkadir - Bardak, Fatma Kebire - Başgümüş, Arif. “NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28/1 (April 1, 2023): 253-272. https://doi.org/10.17482/uumfd.1194214.
JAMA
1.Namdar M, Güney A, Bardak FK, Başgümüş A. NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ. UUJFE. 2023;28:253–272.
MLA
Namdar, Mustafa, et al. “NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 28, no. 1, Apr. 2023, pp. 253-72, doi:10.17482/uumfd.1194214.
Vancouver
1.Mustafa Namdar, Abdulkadir Güney, Fatma Kebire Bardak, Arif Başgümüş. NOMA TABANLI BİLİŞSEL RADYO SİSTEMLERİNDE SİNİR AĞI YÖNTEMLERİ İLE ERGODİK KAPASİTE TAHMİNİ VE BAŞARIM ANALİZİ. UUJFE. 2023 Apr. 1;28(1):253-72. doi:10.17482/uumfd.1194214

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.