Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp song công hai chiều trên cùng băng tần dưới tác động của phần cứng không lý tưởng

Download

Các công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông

Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp

song công hai chiều trên cùng băng tần

dưới tác động của phần cứng không lý tưởng

Nguyễn Bá Cao, Trần Xuân Nam

Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn

Tác giả liên hệ: Nguyễn Bá Cao, [email protected]

Ngày nhận: 21/04/2018, ngày sửa chữa: 02/08/2018, ngày duyệt đăng: 02/08/2018

Xem sớm trực tuyến: 08/11/2018, định danh DOI: 10.32913/rd-ict.vol1.no39.728

Biên tập lĩnh vực điều phối phản biện và quyết định nhận đăng: TS. Trương Trung Kiên

Tóm tắt: Bài báo này phân tích phẩm chất mạng chuyển tiếp song công hai chiều trên cùng băng tần với phần cứng

không lý tưởng, trong đó nút chuyển tiếp sử dụng giao thức khuếch đại-và-chuyển tiếp. Xác suất dừng, xác suất lỗi ký

hiệu được tìm ra để đánh giá phẩm chất hệ thống. Trên cơ sở đó, để nâng cao phẩm chất hệ thống, chúng tôi tìm ra

biểu thức phân bổ công suất tối ưu cho hai nút đầu cuối và nút chuyển tiếp. Kết quả phân tích đã làm rõ mức độ ảnh

hưởng của lỗi phần cứng và nhiễu tự giao thoa đến phẩm chất hệ thống khi so sánh với hệ thống lý tưởng và hệ thống

bán song công truyền thống. Bên cạnh đó, mô phỏng Monte Carlo được thực hiện để minh chứng cho sự đúng đắn của

kết quả phân tích.

Từ khóa: Truyền thông song công trên cùng băng tần, triệt nhiễu tự giao thoa, khuếch đại và chuyển tiếp, xác suất dừng,

phần cứng không lý tưởng.

Title: Performance Evaluation of In-Band Full-Duplex Two-Way Relay Networks with Hardware Impairments

Abstract: In this paper, we analyse the performance of in-band full-duplex two-way relay networks using the amplify-and-forward

strategy under the impact of hardware impairments. Outage probability and symbol error probability are derived to

evaluate the system performance. Based on these values, we derive the optimal power allocation expression for terminal

nodes and relay node. Numerical results provide an insight into the impact of hardware impairments and the residual self-

interference on the system performance in comparison with the ideal hardware and the half-duplex systems. Simulation

results are used to verify our analyses.

Keywords: In-band full-duplex, self-interference cancellation, amplify-and-forward, outage probability, hardware impairments.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

thông IBFD. Những nghiên cứu này đã cho thấy nhiễu có

thể được loại trừ lên đến 110 dB thông qua kết hợp các biện

pháp SIC, bao gồm khử nhiễu miền ăng-ten, miền số và

miền tương tự. Tuy nhiên, do triệt nhiễu không hoàn hảo,

phần nhiễu dư còn lại (RSI: Residual self-interference) sẽ

làm giảm phẩm chất hệ thống.

Trên cơ sở đó, nhiều nghiên cứu đã thực hiện đánh giá

phẩm chất hệ thống FD dưới sự ảnh hưởng của RSI khi so

sánh với hệ thống bán song công truyền thống (HD: Half-

duplex) nhằm đưa ra phương án lựa chọn sử dụng hệ thống

FD hoặc HD trong các điều kiện cụ thể [9–11]. Những

công trình này đã cho thấy rằng, khi nhiễu dư FD nhỏ, hệ

thống FD cho dung lượng ergodic tốt hơn hệ thống HD với

cùng phẩm chất xác suất dừng (OP: Outage probability).

Ngược lại, khi nhiễu dư FD lớn, sử dụng mô hình HD để

nâng cao phẩm chất hệ thống. Đồng thời, sử dụng công

Trong giai đoạn cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay, xu

thế phát triển về trí tuệ nhân tạo (AI: Machine intelligence),

Internet kết nối vạn vật (IoT: Internet of things) và dữ liệu

lớn (Big Data) đòi hỏi các thiết bị vô tuyến cần được nâng

cấp cả phần cứng lẫn phần mềm để đáp ứng các yêu cầu đặt

ra. Nhu cầu dữ liệu lớn trong khi phổ tần hạn chế đòi hỏi

các nhà nghiên cứu và thiết kế mạng vô tuyến tìm cách nâng

cao hiệu quả sử dụng phổ tần. Trong bối cảnh đó, truyền

thông song công trên cùng băng tần (IBFD: In-band full-

duplex) là một trong những công nghệ đang được nghiên

cứu mạnh bởi khả năng tăng gấp đôi hiệu quả sử dụng

phổ tần [1–3]. Những kết quả nghiên cứu và thử nghiệm

về khả năng triệt nhiễu tự giao thoa (SIC: Self-Interference

Cancellation) ở [4–8] đã chứng minh tính khả thi của truyền

Tập V-1, Số 39, 11.2018

suất phát thích ứng cho hoạt động HD/FD sẽ giảm được

năng lượng tiêu thụ, nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần

tức thì.

Kết quả cho thấy rằng, khi lỗi phần cứng tồn tại trong hệ

thống, phẩm chất hệ thống sẽ giảm đáng kể, nhất là đối với

các hệ thống truyền dẫn tốc độ cao. Đặc biệt là trong mạng

chuyển tiếp FD, lỗi phần cứng kết hợp với RSI sẽ làm phẩm

chất hệ thống giảm nhanh và sớm đạt đến bão hòa. Điều

này đã được một số nhóm nghiên cứu khảo sát như ở [26]

và [27]. Trong những nghiên cứu này, mạng chuyển tiếp

FD-AF với HI tại nút chuyển tiếp FD đã được phân tích.

Trong đó, [26] sử dụng nhiều ăng-ten tại nút chuyển tiếp

để nâng cao tốc độ truyền dẫn hệ thống, còn [27] sử dụng

nhiều cặp ăng-ten (multipair massive MIMO) để nâng cao

hiệu quả sử dụng phổ tần và năng lượng. Kết quả nghiên

cứu đã chỉ rõ ảnh hưởng lớn của HI và RSI tại nút chuyển

tiếp đến phẩm chất hệ thống, nhất là đối với những thiết bị

giá thành thấp.

Trong các nghiên cứu về hệ thống FD, mạng chuyển

tiếp (relay network) FD đang được chú trọng bởi khả năng

tăng cường độ tin cậy, nâng cao chất lượng, khắc phục

hiện tượng che khuất, suy hao truyền dẫn [1, 2]. Sự kết

hợp giữa mạng chuyển tiếp hai chiều và công nghệ FD cho

phép nâng cao tốc độ truyền dẫn và hiệu quả sử dụng phổ

tần so với hệ thống chuyển tiếp một chiều hoặc hai chiều

HD truyền thống. Nhiều nghiên cứu gần đây đã tập trung

vào việc đánh giá và nâng cao phẩm chất mạng chuyển tiếp

song công hai chiều trong trường hợp triệt nhiễu tự giao

thoa không hoàn hảo. Trong các bài báo [1, 2, 12–18], các

tác giả đã khảo sát phẩm chất mạng chuyển tiếp FD hai

chiều sử dụng giao thức khuếch đại và chuyển tiếp (AF:

Amplify and forward). Biểu thức OP trong các điều kiện

khác nhau đã được đưa ra và khảo sát ở [1, 13, 16, 18].

Các tác giả đã chứng minh được rằng, phẩm chất OP đạt

đến bão hòa khi tỉ số tín hiệu trên nhiễu cộng với tạp âm

(SINR: Signal to interferecen plus noise ratio) đủ lớn. Bởi

khi SINR đủ lớn, kéo theo tự can nhiễu tại nút chuyển tiếp

và hai nút đầu cuối lớn hơn, làm cho OP đạt đến mức sàn

lỗi (error floor). Đồng thời, các biện pháp như lựa chọn

cặp ăng-ten thu phát, ước lượng kênh nhiễu tự giao thao,

và phân bổ công suất tối ưu làm giảm đáng kể ảnh hưởng

của RSI và nâng cao phẩm chất hệ thống [12, 14, 15]. Bên

cạnh chuyển tiếp AF, mạng giải mã và chuyển tiếp (DF:

Decode and forward) hai chiều FD đã và đang được nghiên

cứu rộng rãi [19–23]. Các tác giả đã khảo sát OP trong

điều kiện CSI hoàn hảo và không hoàn hảo, và khảo sát sự

ảnh hưởng của RSI đến phẩm chất hệ thống. Kết quả cho

thấy, ảnh hưởng của RSI làm cho phẩm chất hệ thống đạt

đến bão hòa ngay cả khi CSI hoàn hảo. Bên cạnh đó, việc

phân bổ công suất tối ưu cho nút chuyển tiếp giúp nâng

cao đáng kể phẩm chất hệ thống.

Xuất phát từ những thảo luận trên, để đánh giá phẩm

chất hệ thống sát với điều kiện thực tế, trong bài báo này,

chúng tôi khảo sát chất lượng hệ thống chuyển tiếp FD hai

chiều AF dưới tác động của HI và RSI ở cả nút chuyển tiếp

và hai nút đầu cuối. Xác suất dừng, xác suất lỗi ký hiệu

và phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống được sử dụng để

đánh giá, và để nâng cao phẩm chất hệ thống.

Bài báo có ba đóng góp chính sau. Trước hết, chúng tôi

đã xây dựng mô hình mạng chuyển tiếp FD hai chiều sử

dụng giao thức AF với phần cứng không lý tưởng để khảo

sát. Tiếp theo, trên cơ sở mô hình hệ thống và tín hiệu,

chúng tôi đưa ra biểu thức chính xác của tỉ số công suất tín

hiệu trên nhiễu cộng tạp âm và méo dạng (SINDR: Signal

to interference plus noise and distortion ratio) được đưa ra,

làm cơ sở để tìm ra biểu thức chính xác và xấp xỉ của OP,

và biểu thức xấp xỉ của xác suất lỗi ký hiệu (SEP: Symbol

error probability). Từ đó, phẩm chất hệ thống được đánh

giá toàn diện, cho phép xác định được ảnh hưởng của lỗi

phần cứng và RSI đến phẩm chất hệ thống khi so sánh với

hệ thống lý tưởng và hệ thống HD. Cuối cùng, để nâng cao

phẩm chất hệ thống, chúng tôi đề xuất phân bổ công suất

tối ưu cho hai nút đầu cuối và nút chuyển tiếp, nhằm làm

giảm tác động của lỗi phần cứng và RSI. Kết quả cho thấy,

phương án đề xuất làm tăng đáng kể phẩm chất hệ thống.

Khảo sát trên cho thấy, hầu hết các nghiên cứu về hệ

thống FD hai chiều tập trung vào việc phân tích và xem xét

ảnh hưởng của các điều kiện về kênh truyền và nhiễu dư đến

phẩm chất hệ thống. Tuy nhiên, để hệ thống vô tuyến hoạt

động được, ngoài những giải pháp về phần mềm thì phần

cứng hệ thống là đòi hỏi bắt buộc. Vì vậy, ngoài các biện

pháp kỹ thuật để nâng cao phẩm chất hệ thống, cần xem

xét lựa chọn phần cứng phù hợp. Trong thực tế, khi thiết bị

vô tuyến hoạt động, các lỗi của phần cứng không hoàn hảo

(HI: Hardware impairments) sẽ tạo ra nguồn nhiễu, làm

méo tín hiệu cần truyền/nhận. Các kỹ thuật bù trừ được

áp dụng để loại bỏ lỗi phần cứng. Dẫu vậy, lỗi phần cứng

vẫn sót lại trong các hệ thống vô tuyến và làm giảm phẩm

chất hệ thống. Ảnh hưởng của lỗi phần cứng đã được xem

xét trong các nghiên cứu [24, 25] và một số tài liệu khác.

Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau. Mục II

là mô hình hệ thống và tín hiệu, Mục III tập trung vào việc

phân tích phẩm chất hệ thống, Mục IV đề xuất phân bổ

công suất tối ưu cho hệ thống, Mục V trình bày kết quả

tính toán số và thảo luận, và cuối cùng, Mục VI rút ra các

kết luận của bài báo.

II. MÔ HÌNH HỆ THỐNG

Xét một hệ thống liên lạc điểm – điểm với phần cứng

lý tưởng (gọi tắt là hệ thống lý tưởng), trong đó mỗi đầu

Các công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông

cuối có một ăng-ten dùng cho thu và phát tín hiệu ở chế

độ HD, tín hiệu thu có dạng sau:

mong muốn phát đi tại S₁, S₂và R; η ,η và η lần lượt là

1 2 R

các lỗi phần cứng tổng hợp tại S₁, S₂và R thỏa mãn η ∼

CN(0, k²P₁), η ∼ CN(0, k²P₂) và η ∼ CN(0, k²P_R), với

k₁, k₂và k_Rlần lượt là hệ s²ố méo dạng tổng hợp ^Rtại S₁, S₂

và R; P₁, P₂và P_Rlần lượt là công suất phát trung bình tại

y = hs + z,

(1)

trong đó h là hệ số pha đinh của kênh truyền từ phía phát

đến phía thu, s là tín hiệu cần truyền đi, z là nhiễu trắng

cộng tính (AWGN: Additive white Gaussian noise) tại đầu

vào máy thu. Trong trường hợp phần cứng không lý tưởng

(gọi tắt là hệ thống không lý tưởng), phía máy phát và máy

thu sẽ tạo ra các nguồn nhiễu lần lượt là η^txvà η^rx, với

S₁, S₂và R; h_1R, h_2Rvà h_RRtương ứng là hệ số pha-đinh

của kênh truyền từ S₁tới R, từ S₂tới R và từ kênh ảnh

hưởng mạch phát tới mạch thu của R; z_R(t) là nhiễu trắng

cộng tính (AWGN) tại đầu vào R, với z_R∼ CN(0, N_R).

Giả sử rằng, thời gian xử lý tín hiệu tại R bằng một chu

kỳ ký hiệu, tức là thành phần tín hiệu phát trên nút chuyển

tiếp es_R(t) được thực hiện sau khi khuếch đại tín hiệu thu ở

η^tx∼ CN(0, k_t²_xP), η^rx∼ CN(0, k_r²_x|h| P) [24]. Trong đó,

k_txvà k_rxlần lượt là các tham số đặc trưng cho lỗi phần

cứng ở máy phát và máy thu; P là công suất tín hiệu phát.

Từ đó, tín hiệu thu được có dạng sau:

thời điểm trước đó y (t − 1), kết hợp với méo do lỗi phần

cứng của máy thu phát. Do đó ta có

y = h(s + η^tx) + η^rx+ z = hs + hη^tx+ η^rx+ z.

(2)

es_R(t) = Gy (t − 1) + η (t − 1).

(5)

Khi thông tin trạng thái kênh truyền hoàn hảo, hệ số khuếch

Từ (2), công suất trung bình của lỗi phần cứng tổng hợp

do cả phía phát và phía thu gây nên được biểu diễn bằng

đại G được định nghĩa theo biểu thức sau:

E_η

{|hη^tx+η^rx|²} = P|h| (k²+ k_r²_x) = P|h| k², với k²=

^tx,η^rx

P_R

k_t²_x+ k_r²_xlà méo dạng tổng hợp, đặc trưng cho mức độ ảnh

hưởng của lỗi phần cứng tổng hợp ở cả máy phát và máy

thu. Từ đó, (2) được đơn giản hóa thành

G ,

(6)

ρ P₁(1 + k²) + ρ P₂(1 + k²) + I_R+ N_R

trong đó, ρ = |h_1R| và ρ = |h_2R| lần lượt là các độ lợi

kênh truyền từ S₁đển R và từ S₂đến R; I_R= Ω P_Rlà

y = h(s + η) + z,

(3)

nhiễu lặp vòng còn sót lại tại R sau khi áp dụng tất cả các

với η ∼ CN(0, k²P). Trên cơ sở mô hình cho hệ thống

điểm – điểm này, chúng tôi xây dựng mô hình hệ thống

chuyển tiếp song công hai chiều với phần cứng không lý

tưởng như chỉ ra trên Hình 1. Trong mô hình này, để biểu

diễn RSI ở chế độ FD, chúng tôi sử dụng hai ký hiệu ăng-

ten biểu diễn cho hai mạch thu và phát. Hệ thống thực tế

có thể sử dụng một ăng ten chung cho cả thu và phát. Dữ

liệu được truyền từ S₁tới S₂và ngược lại thông qua trạm

chuyển tiếp R. Trong đó, R sử dụng giao thức khuếch đại

và chuyển tiếp.

kỹ thuật triệt nhiễu tự giao thoa, với Ω biểu thị khả năng

triệt nhiễu tại R.

Sau khi khuếch đại, R chuyển tiếp tín hiệu thu được tới

S₁và S₂. Tín hiệu thu tại S₂có dạng sau:

y (t) = h_R2es_R(t) + h₂₂es₂(t) + z₂(t),

(7)

trong đó, h_R2và h₂₂lần lượt là hệ số pha đinh của kênh

truyền từ R tới S₂và từ mạch phát đến mạch thu của S₂;

z₂là nhiễu AWGN tại S₂. Thế (5) vào (7) ta được

y (t) = h_R2[Gy (t − 1) + η (t − 1)] + h₂₂es₂(t) + z₂(t). (8)

Tại thời điểm t, tín hiệu thu của nút chuyển tiếp có dạng

Sử dụng (4), biểu thức (8) trở thành

y (t) = h_1Res₁(t) + h_2Res₂(t) + h_RRes_R(t) + z_R(t), (4)

ꢀ

ꢁ

y (t) = h_R2G h_1Rs₁(t − 1) + η (t − 1) + h_2Rs₂(t − 1)

ở đây es₁(t) , s₁(t) + η (t), es₂(t) , s₂(t) + η (t), es_R(t) ,

s_R(t)+η (t), với es₁, es₂và es_Rlần lượt là các tín hiệu thực tế

+ h_R2G h_2Rη (t − 1) + h_RRes_R(t − 1) + z_R(t − 1)

phát đi tại S₁, S₂và R; s₁, s₂và s_Rlần lượt là các tín hiệu

+ h_R2η (t − 1) + h₂₂es₂(t) + z₂(t).

(9)

Sử dụng kỹ thuật mã hóa mạng [2], ta có thể loại bỏ được

T_X

s₁(t) + h₁(t)

h _R1

s_R(t) + h_R(t)

T_X

h _1R

h _2R

R_X

y_R(t)

thành phần s₂(t − 1) ra khỏi y (t), đồng thời có |h_R2| =



h ₁₁

s₂(t) + h₂(t)



h _RR

R_X

y₁(t)

T_X



R_X

h _R2

|h_2R| và |h_R1| = |h_1R| . Do đó, ta xác định được SINDR

h ₂₂

y₂(t)

tại S₂theo biểu thức

|h_1R| |h_R2| P₁

γ =

(10)

(11)

S₁

S₂

|h_1R| |h_R2| P₁d + |h_R2| |h_2R| P₂d⁰+ φ

hay

ρ ρ P₁P_R

ρ P₁[ρ P_Rd + t₂d₁] + ρ²P₂P_Rd⁰+ φ

Hình 1. Hệ thống chuyển tiếp song công hai chiều với phần cứng

không lý tưởng.

γ =

Tập V-1, Số 39, 11.2018

Tương tự ta có SINDR tại S₁như sau:

ρ ρ P₂P_R

Từ biểu thức (14) và (15), sau một số phép biến đổi, áp

dụng công thức (3.324) trong [28] ta xác định được OP

như sau:

γ =

(12)

ρ P₂[ρ P_Rd⁰+ t₁d₂] + ρ²P₁P_Rd + φ

B x







S₂

1 − 2_{1+C x}e⁻

²U₂(x), x < 1/d,

x ≥ 1/d.

−

1−xd

(1−xd)

trong đó: φ = |h_R2| t_Rd_R+ t₂/G², φ = ρ P_Rt_Rd_R

(x) =

out



ρ P₂t₂d₂+ t₂t_R, φ = ρ P_Rt_Rd_R+ ρ P₁t₁d₁+ t₁t_R, ρ



|h_1R| = |h_R1| , ρ = |h_R2| = |h_2R| , d = k²+ k²+ k²k²,

(17)

d⁰= k₂²+ k_R²+ k₂²k_R², d₁= 1 + k₁², d₂= 1 + k₂², d_R= 1 + k^R_R²,

trong đó, với Ω = E{ρ } và Ω = E{ρ }, ta có

I₁= Ω P₁, I₂= Ω P₂, I_R= Ω P_R, t₁= I₁+N₁, t₂= I₂+N₂,

t_R= I_R+ N_R, với Ω và Ω lần lượt biểu thị khả năng triệt

t_Rd_R

t₂(Ω P₂d₂+ Ω P₁d₁)

A₂,

B₂,

C₂,

;

nhiễu tại S₁và S₂.

Ω P₁

Ω P₁Ω P_R

2P₂t₂d⁰d₁

Chú ý rằng, trong trường hợp k₁= k₂= k_R= 0, hệ thống

;

Ω P₁P_R

này trở thành hệ thống lý tưởng.

d⁰Ω P₂− dΩ P₁

;

Ω P₁

ꢀ

ꢁ

III. PHÂN TÍCH PHẨM CHẤT HỆ THỐNG

1. Xác suất dừng hệ thống

U₂(x) , M₂(x)K₁2 M₂(x)

ꢂ

ꢃ

D₂x³

E₂x²

F₂x

1 + C₂x

M₂(x) ,

;

1 − xd 1 − xd

(1 − xd)

1) Biểu thức chính xác xác suất dừng:

Xác suất dừng hệ thống (OP: Outage probability) được

định nghĩa là xác suất mà tỉ số SINDR nhỏ hơn mức ngưỡng

yêu cầu tối thiểu hệ thống đặt ra, tức là

P₂t₂²d₁²d⁰

D₂,

;

Ω P₁Ω P²

t₂d₁(P_Rt_Rd_R+ P₂t₂d₂)

E₂,

F₂,

;

P_out= Pr{γ < x},

(13)

Ω P₁Ω P²

t₂t_R

Ω P₁Ω P_R

trong đó γ là tỉ số SINDR và x là mức ngưỡng xem xét,

với x = 2^R− 1, ở đây R là tốc độ yêu cầu tối thiểu của

hệ thống có đơn vị là bit/s/Hz. Từ đó xác suất dừng tại S₂

được xác định như sau:

Bằng phương pháp tương tự, ta xác định được xác suất dừng

tại S₁như sau:

∞

B x







1−xd⁰

−

1−xd

P_o^S_u²_t= Pr{γ < x} = 1 −

1 − F_ρ(X) f_y(y)dy, (14)

S₁

1 − 2

e⁻

^{0 2}U₁(x), x < 1/d⁰,

(1−xd )

1+C x

(x) =

out



x ≥ 1/d⁰,



(18)

với X được xác định bằng

2x²P₂t₂d₁d⁰

trong đó

A₁,

x(P_Rt_Rd_R+ P₂t₂d₂)

P₁P_R(1 − xd)

X =

t_Rd_R

t₁(Ω P₁d₁+ Ω P₂d₂)

P₁P_R(1 − xd)

;

x²t₂d₁(P_Rt_Rd_R+ P₂t₂d₂)

xt₂t_R

yP₁P_R(1 − xd)

Ω P₂

Ω P_RΩ P₂

2P₁t₁dd₂

Ω P₂P_R

yP₁P_R(1 − xd)

B₁,

C₁,

;

x³P₂t₂²d₁²d⁰

xyP₂d⁰

P₁(1 − xd)

dΩ P₁− d⁰Ω P₂

(15)

;

yP₁P_R(1 − xd)

Ω P₂

ꢀ

ꢁ

U₁(x) , M₁(x)K₁2 M₁(x) ;

Trong biểu thức (14), F_ρ(X) và f_y(y) lần lượt biểu thị hàm

ꢂ

ꢃ

D₁x³

E₁x²

F₁x

1 + C₁x

phân phối tích lũy (CDF: Cumulative distribution function)

và hàm mật độ xác suất (PDF: Probability density function),

M₁(x) ,

D₁,

;

1 − xd⁰1 − xd⁰

(1 − xd⁰)³(1 − xd⁰)²

xt d

với y = ρ −

P₁t₁²d₂²d

;

P (1−xd)

Ω P₂Ω P²

Chú ý rằng, khi kênh truyền là kênh pha-đinh Rayleigh,

hàm CDF có dạng:

t₁d₂(P_Rt_Rd_R+ P₁t₁d₁)

E₁,

F₁,

;

Ω

Ω P₂Ω P²

F_ρ(x) = 1 − e⁻, x ≥ 0, l = 1 ÷ 2,

(16)

t₁t_R

Ω P₂Ω P_R

với Ω_l= E{|h_l| } là độ lợi trung bình của kênh truyền.

Các công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông

Trong trường hợp phần cứng hệ thống là lý tưởng, biểu

Do tính phức tạp của biểu thức OP ở (17) và (18) nên

thức (17) được đơn giản hóa thành

việc đưa ra biểu thức chính xác từ (23) là không thực hiện

được. Do đó, sử dụng biểu thức xấp xỉ ở (20) và (21) thay

vào biểu thức (23) để tìm biểu thức gần đúng tỉ lệ lỗi ký

hiệu. Thông qua phép biến đổi tích phân từng phần, kết hợp

với áp dụng biểu thức (3.361.1) và (3.361.2) trong [28], ta

xác định được biểu thức gần đúng SEP tại S₁và S₂tương

ứng như sau:

ꢄ

ꢅ

Sⁱ₂^d

−Aⁱ₂^d

(x) = 1 − 2e

M₂^id(x)K₁

M₂^id(x) ,

(19)

out

trong đó

t_R

Ω P₁

t₂(Ω P₂+ Ω P₁)

;

Aⁱ₂^d

Ω P₁Ω P_R

(

C₁^β

2d⁰

B₂^id= C₂^id= D₂^id= 0;

√

α β

√

C₁^β+ 2d⁰

2π

SEP₁≈

−

erf

2d⁰

t₂(P_Rt_R+ P₂t₂)

C₁^β+ 2d⁰

E₂^id

F₂^id

;

2 2π

Ω P₁Ω P²

2A₁e⁻

A₁2π

C₁^βC₁^β

t₂t_R

;

−

erf

√

C₁^βd⁰

Ω P₁Ω P_R

M₂^id(x) , E₂^idx²+ F₂^idx.

−2d

−2(C₁^β+ d⁰)e⁻

B₁

√

Biểu thức OP tại S₁có dạng tương tự.

(C₁^β− 2d⁰)²

d⁰³

2) Biểu thức xấp xỉ xác suất dừng:

!#)

C₁^β− 2d⁰

2π

C₁^β− 2d⁰

Để thu được biểu thức dạng đơn giản hơn của OP ở (17)

và (18), trong phần này, chúng tôi đưa ra biểu thức xấp xỉ

cho trường hợp công suất phát lớn. Khi công suất phát đủ

lớn, giá trị M₁(x) và M₂(x) trong biểu thức (17) và (18)

rất nhỏ, sử dụng biểu thức xấp xỉ K₁(u) ≈ 1/u khi u ꢀ 1,

kết hợp với hàm xấp xỉ Taylor e^v≈ 1 + v khi v → 0, ta

xác định được biểu thức xấp xỉ trong trường hợp x < 1/d⁰

hoặc x < 1/d như sau:

+ 3

erf

(24)

2d⁰

(

√

C₂^β+ 2d

α β

√

2π

C₂^β+ 2d

SEP₂≈

−

erf

2 2π

C₂^β

2A₂e⁻

A₂2π

C₂^βC₂^β

−

erf

√

C₂^β

S^a₁^p

out

(x) ≈ 1 − e^{−(d +C )x}+ A₁xe^{−C x}+ B₁x²e^{(d −C )x}, (20)

−2d

S^a₂^p

out

−2(C₂^β+ d)e⁻

B₂

(x) ≈ 1 − e^{−(d+C )x}+ A₂xe^{−C x}+ B₂x²e^{(d−C )x}. (21)

√

d³

(C₂− 2d)

!#)

C₂^β− 2d

2π

C₂^β− 2d

2. Phẩm chất lỗi ký hiệu

+ 3

erf

(25)

Theo [2], tỉ lệ lỗi ký hiệu trung bình được xác định thông

qua biểu thức:

trong đó, erf là hàm lỗi (error function) được xác định bởi

∫

√

∞

erf(x) =

^xe^−tdt, C^β= β + 2C₁và C^β= β + 2C₂.

ꢀ

ꢁo

ꢀ

ꢁ

t²

SEP = αE Q βγ

e⁻²dt,

(22)

√

Trong trường hợp phần cứng là lý tưởng, xác suất lỗi ký

hiệu tại S₂có dạng đơn giản là

2π

αAⁱ₂^d

2β

trong đó,

∞

SEPⁱ₂^d

≈

(26)

2π

Q(x) =

^{−t /2}dt,

√

và tại S₁có dạng tương tự.

giá trị γ là SINDR của hệ thống, α và β được xác định

thông qua dạng điều chế (chẳng hạn, với điều chế BFSK

trực giao, α = β = 1, với điều chế BPSK, α = 1, β = 2),

F(x) là CDF của SINDR và bằng P_out(x) với P_out(x) được

xác định từ biểu thức (17) và (18). Đặt x = t²/β, ta xác

định được SEP thông qua biểu thức

IV. TỐI ƯU HÓA PHÂN BỔ CÔNG SUẤT CHO

HỆ THỐNG

Đối với truyền thông song công trên cùng băng tần, độ

lớn của nhiễu tự giao thoa còn sót lại quyết định đến sự

tồn tại của hệ thống. Để giảm ảnh hưởng của nhiễu tự giao

thoa, nâng cao phẩm chất hệ thống, việc phân bổ công suất

phát hợp lý là điều hết sức cần thiết. Vì vậy, cần tính toán

để phân bổ công suất phát cho nút chuyển tiếp và hai nút

đầu cuối phù hợp.

α β ^∞e^−βx/2

√

SEP =

F(x)dx.

(23)

√

2 2π

Tập V-1, Số 39, 11.2018

Để thuận tiện cho việc tính toán, chúng tôi giả sử rằng

Hiệu năng hệ thống được tập trung khảo sát tại S₂, kết

quả tại S₁được xác định bằng phương pháp tương tự. Các

tham số còn lại sử dụng trong mô phỏng và đánh giá như

Ω = Ω , Ω = Ω , N₁= N₂, k₁= k₂và P₁= P₂. Như vậy,

mô hình khảo sát trở thành mô hình đối xứng (symmetric),

tức là mô hình có hai nút đầu cuối giống hệt nhau. Từ đó

ta có: d = d⁰, d₁= d₂, t₁= t₂, A₁= A₂, B₁= B₂và

C₁= C₂= 0. Chúng tôi xem xét tổng công suất phát của

hệ thống là P₁+ P₂+ P_R= P. Đặt P₁= P₂= λP, từ đó

P_R= (1 − 2λ)P.

sau: Ω = Ω = 1 và Ω = Ω = Ω = Ω.

Hình 2 minh họa xác suất dừng tại S₂theo SNR trung

bình, trong đó chất lượng hệ thống với phần cứng không

lý tưởng được so sánh với hệ thống có phần cứng lý tưởng

(ideal hardware). Đồng thời, phẩm chất OP khi sử dụng

phân bổ công suất tối ưu (λ = λ^∗) ở các biểu thức (30)

và (31) được so sánh với phân bổ công suất ngẫu nhiên

(λ = 1/10), với mức ngưỡng khảo sát cho OP là x = 1.

Với những điều kiện trên, (18) được giản lược thành

B x

−

P_o^S_u¹_t(x) ≈ 1 − (1 − xd)e⁻

= f (λ),

(27)

1−xd

(1−xd)

Trên cơ sở những kết quả phân tích, đo lường và thử

nghiệm về lỗi phần cứng tích hợp cũng như khả năng SIC

cho hệ thống FD, chúng tôi khảo sát phẩm chất hệ thống với

lỗi phần cứng và RSI tương ứng là k₁= k₂= k_R= k = 0,1

cho trường hợp x < 1/d. Lấy đạo hàm theo λ ta có

ꢂ

ꢃ

A₁⁰

B₁⁰x

B x

f ⁰(λ) = x(1 − xd)e⁻

−

1−xd

(1−xd)

1 − xd

(1 − xd)

(28)

và Ω = −30 dB. Đường lý thuyết chính xác và xấp xỉ thể

trong A₁⁰và B₁⁰lần lượt là đạo hàm của A₁và B₁theo λ.

Sau một số phép biến đổi toán học, cho f ⁰(λ) = 0, ta thu

được phương trình sau:

hiện kết quả ở các biểu thức (17) và (21) cho trường hợp

phần cứng không lý tưởng, và biểu thức (19) cho trường

hợp phần cứng lý tưởng.

Mức độ ảnh hưởng của lỗi phần cứng đến OP hệ thống

là lớn, đặc biệt ở vùng SNR cao (trên 30 dB). Lỗi phần

cứng kết hợp với nhiễu dư, làm cho OP sớm đạt mức bão

hòa. Điều này thể hiện rõ trong kết quả tính toán xác suất

dừng, bằng cách cho công suất phát tiến đến vô hạn, ta

sẽ thu được biểu thức OP là một hằng số khác 0. Trong

khi đó, với phần cứng lý tưởng, OP tiếp tục giảm khi tăng

SNR. Mặt khác, phân bổ công suất tối ưu cho độ lợi đáng

kể so với trường hợp ngẫu nhiên, đặc biệt cho hệ thống lý

tưởng. Chú ý rằng, với những tham số đã chọn, phân bổ

công suất tối ưu có giá trị từ 0,25 đến 0,3 cho cả hệ thống

lý tưởng và không lý tưởng.

aλ²+ bλ + c = 0,

(29)

trong đó:

a = −4d_R(1 − xd)(Ω P + N_R) + 2d₁(Ω P + 2N₁),

b = 4d_R(1 − xd)(Ω P + N_R),

c = −d_R(1 − xd)(Ω P + N_R).

Phương trình (29) chỉ có một nghiệm dương, và nghiệm đó

chính là giá trị của λ để f (λ) đạt cực tiểu. Từ đó, giá trị

tối ưu cần tìm là

√

−2d_R(1 − xd)(Ω P + N_R) +

∆

λ^∗=

, (30)

−4d_R(1 − xd)(Ω P + N_R) + 2d₁(Ω P + 2N₁)

Hình 3 thể hiện xác suất dừng tại S₂theo hệ số phân bổ

công suất, với mức nhiễu dư và lỗi phần cứng khác nhau.

trong đó

∆ = 2d₁d_R(1 − xd)(Ω P + N_R)(Ω P + 2N₁).

10⁰

Trong trường hợp lý tưởng, hệ số phân bổ công suất tối

  1 / 10







ưu được xác định bởi

√

−2(Ω P + N_R) +

∆

λ^∗id

(31)

10^-1

−4(Ω P + N_R) + 2(Ω P + 2N₁)

trong đó

∆

= 2(Ω P + N_R)(Ω P + 2N₁).

10^-2

Lyù töôûng (moâ phoûng)

Lyù töôûng (lyù thuyeát)

Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng)

Khoâng lyù töôûng (lyù thuyetá )

V. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SỐ VÀ THẢO LUẬN

Để kiểm chứng kết quả phân tích, tính toán OP, SEP và

phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống khảo sát, chúng tôi

sử dụng mô phỏng Monte Carlo, xem xét ảnh hưởng của

lỗi phần cứng và mức độ nhiễu dư đến phẩm chất hệ thống.

Trong đó tỉ số SNR trung bình được xác định bằng biểu thức

SNR = P₀/N₀, với P₀= P/3 và N₀= N₁= N₂= N_R= 1.

Khoâng lyù töônû g (xaáp xæ)

10^-3

Tæ soá SNR trung bình [dB]

Hình 2. Ảnh hưởng của lỗi phần cứng và hệ số phân bổ công suất

đến xác suất dừng tại S .

Các công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông

Trong đó, xác suất dừng được khảo sát với SNR = 40 dB

cho hai trường hợp: (i) k = 0,05 và Ω = −25 dB, (ii)

10⁰

Lyù töôûng (moâ phoûng)

Lyù töôûng (lyù thuyeát)

Khonâ g lyù töônû g (moâ phoûng)

Khonâ g lyù töônû g (lyù thuyeát)

Khonâ g lyù töôûng (xaáp xæ)

k = 0,1 và Ω = −30 dB, các tham số còn lại sử dụng như

ở Hình 2.

10^-1

10^-2

10^-3

Trong trường hợp (i), phẩm chất OP cho hệ thống lý

tưởng và không lý tưởng có sự thay đổi rõ rệt theo λ. Khi

ta tăng mức độ lỗi phần cứng, từ 0,05 ở trường hợp (i) lên

0,1 ở trường hợp (ii), OP hệ thống không lý tưởng đạt tới

bão hòa, do đó không có sự khác biệt khi λ thay đổi. Kết

quả cho thấy sự đúng đắn của kết quả phân tích so với kết

quả khảo sát. Đồng thời khi lỗi phần cứng lớn, kết hợp với

công suất phát đủ lớn, có thể sử dụng phân bổ công suất

cố định cho hệ thống để giảm độ phức tạp.



k  0.05;  25dB



k  0.1;  30dB

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Hình 4 khảo sát OP tại S₂theo mức độ ảnh hưởng của

lỗi phần cứng, với SNR = 40 dB và Ω = −30 dB, sử dụng

Hình 3. Xác suất dừng tại S .

phân bổ công suất tối ưu và tốc độ truyền dẫn thay đổi,

R = 1; 2; 3 bit/s/Hz. Chú ý rằng khi k₁= k₂= k_R= k = 0,

phẩm chất OP của hệ thống khảo sát trở thành OP cho hệ

thống lý tưởng. Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng lớn của

lỗi phần cứng đến phẩm chất hệ thống. Ngay cả khi lỗi rất

nhỏ (k = 0,01), phẩm chất hệ thống bắt đầu giảm so với hệ

thống lý tưởng. Khi lỗi lớn (k = 0,15) phẩm chất hệ thống

giảm 10 lần so với hệ thống lý tưởng.

10⁰

Khoâng lyù töônû g (moâ phoûng)

Khoâng lyù töônû g (lyù thuyetá )

Khoâng lyù töôûng (xaáp xæ)

10^-1

10^-2

10^-3

Hình 5 minh họa tổng quan về xác suất dừng dưới sự ảnh

hưởng đồng thời của hai yếu tố là lỗi phần cứng và khả

năng triệt nhiễu tự giao thoa với SNR = 40 dB và λ = 0,3.

  1, 2, 3

Trong trường hợp k = 0 và Ω = 0, hệ thống khảo sát trở

thành hệ thống HD với phần cứng lý tưởng. Cả lỗi phần

cứng và nhiễu tự giao thoa đều ảnh hưởng lớn đến phẩm

chất hệ thống, vì vậy để hệ thống FD hai chiều có thể hoạt

động được, các giải pháp kỹ thuật về triệt nhiễu tự giao

0.05

0.1

0.15

Hình 4. Ảnh hưởng của lỗi phần cứng k tới xác suất dừng tại S

với tốc độ truyền dẫn khác nhau.

thoa và thiết kế phần cứng cần được tiến hành đồng bộ và

có hiệu quả.

Hình 6 so sánh thông lượng hệ thống xem xét (Through-

put - bit/s/Hz) với hệ thống lý tưởng với k = 0,1;

∗

Ω = −30 dB và λ = λ . Trong đó, thông lượng hệ thống

được xác định thông qua biểu thức T = R(1−OP). Với tốc

độ truyền dẫn thấp (R = 2), ảnh hưởng của lỗi phần cứng

đến thông lượng không đáng kể. Nhưng khi tốc độ truyền

dẫn tăng lên (R = 3; 4), hệ thống với lỗi phần cứng không

thể đạt tới tiệm cần yêu cầu ngay cả khi SNR đủ lớn. Khi

R = 4 bit/s/Hz, hệ thống không lý tưởng chỉ đạt T = 2,5

bit/s/Hz. Vì vậy, cho hệ thống FD truyền dẫn tốc độ cao,

việc sử dụng các thiết bị phần cứng giá thành cao để đảm

bảo phẩm chất hệ thống là điều tất yếu.

0.8

0.6

0.4

0.2

Hình 7 minh họa phẩm chất lỗi ký hiệu tại S₂theo SNR

trung bình, sử dụng điều chế BPSK với k = 0,1; Ω =

−30 dB và λ = 1/3 (tức là P₁= P₂= P_R). Trong đó,

đường lý thuyết thể hiện kết quả ở biểu thức (25) và (26).

Ta thấy rằng, khi SNR thấp (dưới 10 dB) sự sai khác giữa

phân tích lý thuyết và kết quả mô phỏng là khá lớn. Nhưng

0.3

^0.2k

0.2

0.1



Ω



0.1

Hình 5. Xác suất dừng tại S theo lỗi phần cứng k và khả năng

triệt nhiễu Ω.

Tập V-1, Số 39, 11.2018

thống có phần cứng không lý tưởng có phẩm chất kém hơn

nhiều lần, nhất là trong trường hợp hệ số méo dạng lớn.

Bên cạnh đó, so với hệ thống HD lý tưởng thì hệ thống FD

không lý tưởng có phẩm chất kém hơn nhiều và sớm đạt

tới mức bão hòa khi công suất phát đủ lớn. Vì vậy, ngoài

việc thực hiện tốt các kỹ thuật để triệt nhiễu tự giao thoa

cho truyền thông song công trên cùng băng tần, các nhà

sản xuất cần thực hiện tốt việc hạn chế lỗi phần cứng nhằm

làm giảm tác động tới phẩm chất hệ thống, từ đó tạo tính

khả thi cho truyền thông song công trên cùng băng tần.

3.5

Lyù töôûng (moâ phoûng)

Lyù töôûng (lyù thuyeát)

Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng)

Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát)

2.5

1.5





  3

  2

0.5

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] D. Choi and J. H. Lee, “Outage probability of two-way full-

duplex relaying with imperfect channel state information,”

IEEE Communications Letters, vol. 18, no. 6, pp. 933–936,

June 2014.

Tæ soá SNR trung bình [dB]

[2] H. Cui, M. Ma, L. Song, and B. Jiao, “Relay selection

for two-way full duplex relay networks with amplify-and-

forward protocol,” IEEE Transactions on Wireless Commu-

nications, vol. 13, no. 7, pp. 3768–3777, Jul. 2014.

[3] A. Sabharwal, P. Schniter, D. Guo, D. W. Bliss, S. Ran-

garajan, and R. Wichman, “In-band full-duplex wireless:

Challenges and opportunities,” IEEE Journal on Selected

Areas in Communications, vol. 32, no. 9, pp. 1637–1652,

2014.

[4] D. Bharadia, E. McMilin, and S. Katti, “Full duplex radios,”

in Proceedings of the ACM SIGCOMM Conference (SIG-

COMM ’13). New York, USA: ACM, 2013, pp. 375–386.

[5] Y. Y. Kang, B.-J. Kwak, and J. H. Cho, “An optimal full-

duplex af relay for joint analog and digital domain self-

interference cancellation,” IEEE Transactions on Communi-

cations, vol. 62, no. 8, pp. 2758–2772, 2014.

[6] D. Korpi, L. Anttila, V. Syrja¨la¨, and M. Valkama,

“Widely-linear digital self-interference cancellation in

direct-conversion full-duplex transceiver,” arXiv preprint

arXiv:1402.6083, 2014.

[7] J. R. Krier and I. F. Akyildiz, “Active self-interference

cancellation of passband signals using gradient descent,”

in Proceedings of the IEEE 24th International Symposium

on Personal Indoor and Mobile Radio Communications

(PIMRC). IEEE, 2013, pp. 1212–1216.

Hình 6. Thông lượng hệ thống theo sự thay đổi SNR và tốc độ

truyền dẫn khác nhau.

10⁰

10^-1

10^-2

10^-3

Lyù töôûng (moâ phoûng)

Lyù töôûng (lyù thuyetá )

Khoâng lyù töônû g (moâ phoûng)

Khoâng lyù töônû g (lyù thuyetá )

10^-4

Tæ soá SNR trung bình [dB]

Hình 7. Xác suất lỗi ký hiệu tại S theo SNR, với P = P = P .

[8] E. Ahmed and A. M. Eltawil, “All-digital self-interference

cancellation technique for full-duplex systems,” IEEE Trans-

actions on Wireless Communications, vol. 14, no. 7, pp.

3519–3532, 2015.

[9] T. M. Kim and A. Paulraj, “Outage probability of amplify-

and-forward cooperation with full duplex relay,” in Pro-

ceedings of the Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC). IEEE, Apr. 2012, pp. 75–79.

[10] C. H. de Lima, H. Alves, P. H. Nardelli, and M. Latva-

aho, “Effects of relay selection strategies on the spectral

efficiency of wireless systems with half-and full-duplex

nodes,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 66,

no. 8, pp. 7578–7583, 2017.

[11] T. Riihonen, S. Werner, and R. Wichman, “Hybrid full-

duplex/half-duplex relaying with transmit power adaptation,”

IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 10,

no. 9, pp. 3074–3085, Sept. 2011.

[12] J. Hu, F. Liu, and Y. Liu, “Achievable rate analysis of two-

way full duplex relay with joint relay and antenna selection,”

in Proceedings of the IEEE Wireless Communications and

Networking Conference (WCNC), March 2017, pp. 1–5.

[13] A. Koc, I. Altunbas, and A. Yongac¸oglu, “Outage probability

of two-way full-duplex af relay systems over nakagami-m

ở vùng SNR cao (trên 10 dB) kết quả tính toán hoàn toàn

đúng với kết quả mô phỏng. Đồng thời, với SNR = 40 dB,

hệ thống với lỗi phần cứng có SEP cao hơn 10 lần so với

hệ thống lý tưởng.

VI. KẾT LUẬN

Bằng phương pháp phân tích giải tích, biểu thức chính

xác và gần đúng của xác suất dừng và xác suất lỗi ký hiệu

đã được đưa ra cho hệ thống truyền dẫn song công hai chiều

trong trường hợp có lỗi phần cứng. Đồng thời, để nâng cao

phẩm chất hệ thống, chúng tôi đưa ra giá trị phân bổ công

suất tối ưu cho hai nút đầu cuối và nút chuyển tiếp. Kết

quả phân tích đã chứng minh sự ảnh hưởng của lỗi phần

cứng và nhiễu tự giao thoa còn sót lại đến phẩm chất hệ

thống khi so sánh với hệ thống lý tưởng, đặc biệt cho hệ

thống truyền dẫn tốc độ cao. So với hệ thống lý tưởng, hệ

Các công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông

fading channels,” in Proceedings of the IEEE 84th Vehicular

Technology Conference (VTC-Fall). IEEE, 2016, pp. 1–5.

[14] X. Li, C. Tepedelenlioglu, and H. Senol, “Channel estimation

for residual self-interference in full duplex amplify-and-

forward two-way relays,” IEEE Transactions on Wireless

Communications, vol. 16, no. 8, pp. 4970–4983, 2017.

[15] Y. Li, N. Li, M. Peng, and W. Wang, “Relay power control for

two-way full-duplex amplify-and-forward relay networks,”

IEEE Signal Processing Letters, vol. 23, no. 2, pp. 292–296,

2016.

[16] Y. Wang, Q. Jiang, Z. Chen, and B. Xia, “Outage probability

of two-way full-duplex amplify-forward relay systems with

asymmetric traffic requirements,” in Proceedings of the

International Conference on Wireless Communications &

Signal Processing (WCSP). IEEE, 2015, pp. 1–5.

[17] G. Chen, P. Xiao, J. R. Kelly, B. Li, and R. Tafazolli,

“Full-duplex wireless-powered relay in two way cooperative

networks,” IEEE Access, vol. 5, pp. 1548–1558, 2017.

[18] E. Fidan and O. Kucur, “Performance of transceiver antenna

selection in two way full-duplex relay networks over rayleigh

fading channels,” IEEE Transactions on Vehicular Technol-

ogy, 2018.

hardware impairments on rayleighproduct mimo channels

with linear receivers: Exact and asymptotic analyses,” IEEE

Transactions on Communications, 2018.

[26] O. Taghizadeh, A. C. Cirik, and R. Mathar, “Hardware im-

pairments aware transceiver design for full-duplex amplify-

and-forward mimo relaying,” IEEE Transactions on Wireless

Communications, vol. 17, no. 3, pp. 1644–1659, 2018.

[27] Y. Liu, X. Xue, J. Zhang, X. Li, L. Dai, and S. Jin,

“Multipair massive mimo two-way full-duplex relay systems

with hardware impairments,” in Proceedings of the IEEE

Global Communications Conference (GLOBECOM). IEEE,

2017, pp. 1–6.

[28] A. Jeffrey and D. Zwillinger, Table of integrals, series, and

products. Academic press, 2007.

Nguyễn Bá Cao tốt nghiệp Trường Sĩ quan

Thông tin năm 2006, nhận bằng Thạc sĩ tại

Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

năm 2011. Hiện nay, tác giả đang là nghiên

cứu sinh năm thứ hai tại Khoa Vô tuyến

điện tử, Học viện Kỹ thuật Quân sự. Lĩnh

vực nghiên cứu của tác giả là truyền thông

song công, truyền thông hợp tác.

[19] A. Hyadi, M. Benjillali, and M. S. Alouini, “Outage per-

formance of decode-and-forward in two-way relaying with

outdated CSI,” IEEE Transactions on Vehicular Technology,

vol. 64, no. 12, pp. 5940–5947, 2015.

[20] C. Li, Z. Chen, Y. Wang, Y. Yao, and B. Xia, “Outage

analysis of the full-duplex decode-and-forward two-way re-

lay system,” IEEE Transactions on Vehicular Technology,

vol. 66, no. 5, pp. 4073–4086, May 2017.

[21] C. Li, H. Wang, Y. Yao, Z. Chen, X. Li, and S. Zhang,

“Outage performance of the full-duplex two-way DF relay

system under imperfect CSI,” IEEE Access, vol. 5, pp. 5425–

5435, 2017.

[22] C. Li, B. Xia, S. Shao, Z. Chen, and Y. Tang, “Multi-

user scheduling of the full-duplex enabled two-way relay

systems,” IEEE Transactions on Wireless Communications,

vol. 16, no. 2, pp. 1094–1106, Feb. 2017.

[23] B. Zhong and Z. Zhang, “Secure full-duplex two-way relay-

ing networks with optimal relay selection,” IEEE Communi-

cations Letters, vol. 21, no. 5, pp. 1123–1126, May 2017.

[24] E. Bjornson, M. Matthaiou, and M. Debbah, “A new look

at dual-hop relaying: Performance limits with hardware im-

pairments,” IEEE Transactions on Communications, vol. 61,

no. 11, pp. 4512–4525, Nov. 2013.

Trần Xuân Nam nhận bằng Thạc sĩ tại

Đại học Công nghệ, Sydney, Úc, năm 1998;

nhận bằng Tiến sĩ tại Đại học Điện tử -

Truyền thông, Tokyo, Nhật Bản, năm 2006.

Hiện nay, tác giả đang là phó giáo sư và

công tác tại Học viện Kỹ thuật Quân sự. Tác

giả đã được tặng giải thưởng nhà nghiên

cứu trẻ tại Nhật Bản năm 2003 và giải

thưởng bài báo xuất sắc nhất tại hội nghị ATC năm 2012. Tác

giả là thành viên của IEEE, IEICE và Hiệp hội Vô tuyến Điện tử

Việt Nam. Lĩnh vực nghiên cứu của tác giả là ăng-ten thích ứng,

xử lý tín hiệu, mã hóa và hệ thống MIMO.

[25] A. Papazafeiropoulos, S. Sharma, T. Ratnarajah, and

S. Chatzinotas, “Impact of residual additive transceiver

9 trang yennguyen 21680 Free

Download

Bạn đang xem tài liệu "Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp song công hai chiều trên cùng băng tần dưới tác động của phần cứng không lý tưởng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

danh_gia_pham_chat_mang_chuyen_tiep_song_cong_hai_chieu_tren.pdf