კოდირებული მრავალგანზომილებიანი ინდექს მოდულაცია 6G უსადენო ქსელებისათვის

ინდექს მოდულაციის (IM) სქემები შეიძლება ჩაითვალოს მეექვსე თაობის (6G) უსადენო ქსელებში გამოყენების შესაძლო კანდიდატებად, იმ ეფექტიანი კომპრომისებიდან გამომდინარე, რომლებსაც ისინი გვთავაზობენ შეცდომების მახასიათებლების, სირთულისა და სპექტრული ეფექტიანობის კუთხით, თუმცა ჯერ კიდევ რჩება საინტერესო და ამასთან ერთად რთული კვლევითი პრობლემები, რომლებიც უნდა გადაიჭრას, რათა მოხდეს ამგვარი სქემების ეფექტიანობის შემდგომი გაუმჯობესება. კვლევის მიზნების შეჯამება შეიძლება შემდეგნაირად: განზოგადებული/ გაუმჯობესებული IM სქემების შემუშავება უფრო მაღალი სპექტრული ან/და ენერგოეფექტიანობით, გადამცემი/მიმღები სისტემის დაბალი სირთულით და შეცდომების უკეთესი მახასიათებლებით; IM ტექნიკის ინტეგრირება მასიურ მრავალშესავლელიან/მრავალგამოსასვლელიან (MIMO) სისტემებში, რომლებიც გამოყენებული იქნება 6G უსადენო ქსელებში; და IM ტექნოლოგიების პოტენციალის გამოკვლევა პრაქტიკული განხორციელების სცენარების მიხედვით. შემოთავაზებული პროექტის კვლევის მიზნების საფუძველზე, ჩვენ ვგეგმავთ შემდეგი სამუშაოების შესრულებას:

1. კოდირებული სიგნალური კონსტელაციის შემუშავებას განზოგადებული მრავალნაკადიანი სივრცითი მოდულაციის IM (GMSM-IM) სისტემებისათვის, რაც მოიცავს მუდმივი წონის მქონე კოდების აგებას ანტენის შაბლონებისათვის, ორი და მეტი აქტიური ანტენისთვის მესერებზე დაფუძნებული კონსტელაციების აგებას, რეალიზაციის დაბალი სირთულის მქონე კოდირების და დეკოდირების ალგორითმების შემუშავებას.
2. კოდირებული მრავალგაზომილებიანი სიგნალური კონსტელაციების შემუშავებას, რაც მოიცავს კოდირებული მრავალგანზომილებიანი სიგნალური კონსტელაციების კონსტრუქციების შემუშავებას, სადაც გამოიყენება სიხშირული მოდულაცია, ფაზური მოდულაცია, ამპლიტუდა-ფაზური მოდულაცია ან სხვა ჰიბრიდული მოდულაციები, შედარებას ჩვეულებრივ კონსტელაციებთან, ბიტზე შეცდომის ალბათობის მახასიათებლის შეფასებას არხებში მიყუჩებით (ფედინგით).
3. განზოგადებული კასკადური კოდების (GCC) გამოყენებას OFDM-IM სისტემებში, რაც მოიცავს GCC-OFDM-IM დიზაინის წესის შემუშავებას. სიხშირული მოდულაციის, ფაზური მოდულაციის, ამპლიტუდა-ფაზური მოდულაციის ან სხვა ჰიბრიდული მოდულაციის გამოყენებას OFDM-IM სისტემებში, სივრცითი განცალკევების მოგებასა და GCC-ის კოდურ მანძილს შორის ურთიერთდამოკიდებულების დამყარებას, მრავალდონიანი/იტერაციული დეკოდირების ალგორითმების შემუშავებას.

შემოთავაზებული პროექტის სამეცნიერო მნიშვნელობა მდგომარეობს ახალი მეთოდოლოგიის შემუშავებაში: ეს ნიშნავს, რომ ჩვენს მიერ შექმნილ ახალ სისტემებს ექნებათ მახასიათებლები (არხის შეცდომების კონტროლის შესაძლებლობა, მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე, ენერგეტიკული და სპექტრული ეფექტიანობა და რეალიზაციის სირთულე), რაც უზრუნველყოფს მსოფლიოში არსებულ ანალოგებთან შედარებით უკეთეს ხარისხს. წარმოდგენილი ამოცანების ამოხსნისას გამოყენებული იქნება წრფივი, კომბინატორული და ალგებრული კოდირების მეთოდები, კოდირებული მოდულაციის სისტემების ალბათური მახასიათებლების სტატისტიკური და ინფორმაციული ანალიზი, ალგორითმების თეორია და ფუნქციური სქემების შემუშავება. ასევე ფართოდ იქნება გამოყენებული კომპიუტერული სიმულაცია და გამოთვლები. პროექტში მიღებული შედეგები მომხმარებელს საშუალებას მისცემს გააკეთოს საფუძვლიანი არჩევანი მრავალ ანალოგიური პარამეტრების შემცველ სიგნალურ-კოდურ სისტემებს შორის. კოდირება/დეკოდირების და მოდულაცია/დემოდულაციის ალგორითმების მიღწეული კონკრეტიზაცია უზრუნველყოფს ახალი კონსტრუქციების უშუალოდ გამოყენების შესაძლებლობას სხვადასხვა საინჟინრო ამოცანების გადაჭრისას და მნიშვნელოვნად შეამცირებს ინფორმაციის გადაცემის სისტემების პროექტირების ვადებს.

პროექტი დაფინანსებულია შოთა რუსთაველის საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის ფუნდამენტური კვლევებისთვის გრანტით დაფინანსების სახელმწიფო სამეცნიერო საგრანტო კონკურსის ფარგლებში. პროექტის ხელმძღვანელი ნოდარ უღრელიძე.