HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

TỐNG HỒ PHÚ THUẬN

KỸ THUẬT TRUYỀN SONG CÔNG
TRONG MẠNG DSSC THU THẬP NĂNG LƯỢNG

CHUYÊN NGÀNH :

KỸ THUẬT VIỄN THÔNG

MÃ SỐ:

8520208

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HCM - 2018


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Tuấn Đức

Phản biện 1: TS. Phạm Ngọc Sơn

Phản biện 2: TS. Bùi Trọng Tú

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công
Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

Vào lúc: 09 giờ 15 ngày 06 tháng 01 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
-

Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu
1.1.1 Lý do chọn đề tài
Truyền năng lượng không dây thông qua tín hiệu vô tuyến (RF) gần đây đã nổi lên như
một giải pháp đầy hứa hẹn và hiệu quả để cung cấp năng lượng và kéo dài thời gian hoạt động
của mạng không dây có nguồn cung cấp năng lượng hạn chế. Khi cho phép tín hiệu RF có thể
mang cả thông tin và năng lượng, công nghệ thu thập năng lượng qua tín hiệu vô tuyến đã thu
hút rất nhiều nghiên cứu, đặc biệt là về khảo sát truyền không dây một cách đồng thời cả
thông tin và năng lượng.
Trong [1], năng lượng bị hạn chế ở nút chuyển tiếp khi sử dụng giao thức khuếch đại
và chuyển tiếp (AF) dựa trên thời gian chuyển tiếp và phân chia năng lượng nhận được. Cụ
thể, các tác giả nghiên cứu cả giới hạn truyền có độ trễ và không có độ trễ, và đề xuất phương
pháp tính toán các biểu thức xác suất dừng và dung lượng ergodic tương ứng. Sau đó, các tác
giả cùng mở rộng các phân tích cho thông lượng và dung lượng ergodic của giao thức giải mã
và chuyển tiếp (DF) trong [2]. Dựa trên cấu trúc thời gian chuyển đổi, các tác giả trong [3] đã
đề xuất giao thức thời gian chuyển tiếp thích nghi cho việc thu thập năng lượng và truyền tải
thông tin qua tần số vô tuyến cho cả hai giao thức AF, DF và phân tích biểu thức giải tích của
thông lượng cho cả hai giao thức chuyển tiếp. Trong các nghiên cứu nêu trên có một điểm
chung là chỉ xem xét cơ chế truyền bán song công, nơi các nút chuyển tiếp không thể nhận và
truyền dữ liệu đồng thời trong cùng băng tần.
Với sự tiến bộ của công nghệ ăng-ten và xử lý tín hiệu, truyền song công (full-duplex
- FD) là công nghệ mà các nút chuyển tiếp có thể nhận và truyền thông tin đồng thời trong

cùng băng tần. Truyền song công cho phép cải thiện gấp đôi hiệu suất phổ tần so với truyền
đơn công. Trong [4], các tác giả đã nghiên cứu hệ thống chuyển tiếp thu thập năng lượng sử
dụng (harvest-use - HU) với chế độ hoạt động bán song công (half-duplex – HD) và song
công (FD). Kết luận chính trong [4] là: FD là một công nghệ hấp dẫn và đầy hứa hẹn cho
mạng truyền thông cộng tác HU-based. Trong [5], các tác giả xem xét thời gian chuyển tiếp
ở chế độ song công trong hệ thống truyền năng lượng không dây, mà ở đó các nút chuyển tiếp
hoạt động ở chế độ FD với việc nhận và truyền thông tin một cách đồng thời. Cụ thể, bài báo
đã cung cấp một đặc tính phân tích của thông lượng trong ba chế độ truyền khác nhau, cụ thể


là: truyền tức thời, truyền có độ trễ cưỡng bức (delayconstrained) và truyền có độ trễ trong
giới hạn bằng cách tối ưu tỷ lệ phân chia thời gian. Hơn nữa, một chế độ truyền song công
của hệ thống truyền năng lượng không dây với việc nhận thông tin và truyền năng lượng đồng
thời được nghiên cứu trong [6]. Trong [7], các tác giả đề xuất một giao thức mới hai pha cho
giao thức khuếch đại và chuyển tiếp (AF) để kích hoạt truyền song công. Đặc biệt, họ coi
năng lượng từ các kênh nhiễu lặp như năng lượng hữu ích và tích hợp năng lượng này vào
quá trình truyền năng lượng không dây và tối ưu phân bổ năng lượng và thiết kế beamforming
tại nút chuyển tiếp được lập ra. Tuy nhiên, hiệu suất và sự phân tập của chuyển tiếp song công
với các mạng WIPT có thể được cải thiện hơn nữa.
Thuật ngữ "switch and - stay combining (SSC)" là kỹ thuật chuyển mạch tín hiệu từ
các nhánh dựa trên SNR tức thời. SSC đã nhận được sự chú ý đáng kể và đã có rất nhiều công
trình nghiên cứu nhằm thực hiện kỹ thuật này. Trong [8] và [9], các tác giả đề xuất kỹ thuật
DSSC áp dụng cho một và hai chặng chuyển tiếp với kỹ thuật giải mã và chuyển tiếp (DF).
Hiệu năng của hệ thống được suy ra từ xác suất dừng và xác suất lỗi trên kênh Rayleigh
fading. Sự kết hợp phân bố SSC và lựa chọn chuyển tiếp đã được đề xuất và nghiên cứu về tỷ
lệ lỗi bit trong [10]. Trong [11], hiệu suất của phân bố SSC và lựa chọn chuyển tiếp trong
điều kiện xác suất dừng đã được xem xét. Kết quả phân tích trong bài báo đã chỉ ra rằng DSSC
có khả năng cải thiện hiệu năng hệ thống và nút đích không cần phải sử dụng kỹ thuật kết
hợp, điều đó làm giảm mức độ phức tạp phần cứng tại nút đích.
Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng kỹ thuật truyền song công kết hợp chuyển tiếp

và giữ phân tán (DSSC) tại điểm đích để cải thiện hiệu suất phổ tần của mạng WIPT và giảm
sự phức tạp phần cứng tại nút đích.

1.1.2 Mục đích nghiên cứu
Trong luận văn này, chúng tôi áp dụng kỹ thuật truyền song công tại nút chuyển tiếp,
nút chuyển tiếp có sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng, nút đích sử dụng kỹ thuật DSSC để
cải thiện hiệu năng và giảm độ phức tạp của phần cứng tại nút đích của hệ thống truyền tín
hiệu và năng lượng không dây - WIPT (wireless information and power transfer), với các nội
dung sau:
 Đề xuất và khảo sát kỹ thuật truyền song công trong mạng DSSC với 2 nút chuyển
tiếp. Hệ thống bao gồm: một nút nguồn S, một nút đích D và hai nút chuyển tiếp R1


và R2. Nút chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật DF hoặc AF, nguồn hoạt động của nút chuyển
tiếp chủ yếu dựa vào việc thu hoạch năng lượng từ nút nguồn S. Nút đích D sử dụng
kỹ thuật DSSC.
 Xây dựng mô hình toán cho mô hình nghiên cứu. Đánh giá hiệu năng của hệ thống
ở kênh truyền Rayleigh fading.
Đánh giá hiệu suất của hệ thống thông qua xác suất dừng (OP) trên kênh Rayleigh
fading cho cả hai giao thức chuyển tiếp là khuếch đại và chuyển tiếp (AF) và giải mã và
chuyển tiếp (DF).
Thông qua mô phỏng để so sánh xác suất dừng của hệ thống chuyển tiếp song công
DSSC với hệ thống chuyển tiếp song công quy ước, để đưa ra kết luận mô hình hệ thống do
chúng tôi đề xuất có hiệu suất tốt hơn so với quy ước.

1.1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Hình 1.1 Mô hình hệ thống

Xét một mô hình truyền song công bao gồm một nút nguồn S, một nút đích D và hai

nút chuyển tiếp R1 và R2. Giả định rằng các liên kết truyền tải trực tiếp giữa nguồn và đích
đến là không có sẵn và thông tin từ nguồn đến đích là chỉ thực hiện thông qua hai nút chuyển
tiếp. Các nguồn và đích được trang bị ăng-ten duy nhất và mỗi nút chuyển tiếp được trang bị
với hai ăng-ten, một cho truyền và một cho nhận thông tin. Các nguồn và đích có năng lượng
riêng, trong khi hai nút chuyển tiếp chỉ được cung cấp năng lượng hạn chế và năng lượng hoạt
động chủ yếu được thu thập từ nguồn.

1.1.4 Phương pháp nghiên cứu
Tìm hiểu bài toán truyền song công tại nút chuyển tiếp khi sử dụng giao thức DF và
AF, nút chuyển tiếp có sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng.


Tính toán xác suất dừng của hệ thống (OP) trên kênh Rayleigh fading cho cả hai giao
thức chuyển tiếp là DF và AF.
Thông qua mô phỏng để so sánh xác suất dừng của hệ thống chuyển tiếp song công
trong mạng DSSC với hệ thống chuyển tiếp song công quy ước, từ đó đưa ra kết luận mô hình
hệ thống do chúng tôi đề xuất có hiệu suất tốt hơn so với quy ước.

1.2 Tổng quan về kỹ thuật truyền song công trong mạng DSSC với hệ thống WIPT
1.2.1 Tổng quan về kỹ thuật truyền song công
Trong [12] những yếu tố quan trọng của bất cứ một hệ thống thông tin hiện nay là làm
thế nào để vừa có thể cung cấp cho người sử dụng những dịch vụ chất lượng tốt vừa có thể sử
dụng băng thông một cách tối ưu. Chính vì vậy mà nhiều kỹ thuật truyền đã được đưa ra như
truyền đơn công, truyền bán song công và truyền song công. Mỗi kỹ thuật có mỗi đặc tính khác
nhau nên được ứng dụng cho mỗi mục đích khác nhau tùy theo nhà cung cấp dịch vụ.

a. Kỹ thuật truyền đơn công

Hình 1.2 Hệ thống truyền đơn công


Truyền đơn công là kỹ thuật mà tín hiệu chỉ được truyền 1 chiều từ nguồn tới đích, hay
kỹ thuật truyền đơn công không thể thực hiện việc thu và phát tín hiệu một cách đồng thời.
Trong hệ thống truyền đơn công có một máy phát chỉ làm nhiệm vụ phát tín hiệu và một máy
thu chỉ làm nhiệm vụ thu tín hiệu. Ví dụ như hệ thống thu và phát truyền hình, radio… hệ
thống truyền đơn công có hiệu suất phổ tần thấp.

b. Kỹ thuật truyền bán song công

Hình 1.3 Hệ thống truyền bán song công

Truyền bán song công có hiệu suất phổ tần cao hơn truyền đơn công do tín hiệu có thể
truyền 2 chiều từ nguồn tới đích và ngược lại. Trong hệ thống truyền bán song công, máy phát


vừa có thể thực hiện việc phát tín hiệu vừa thực hiện việc thu tín hiệu và ở phía máy thu cũng
vậy, nhưng việc thu - phát tín hiệu diễn ra không đồng thời. Ví dụ như hệ thống liên lạc bằng
máy bộ đàm…

c. Kỹ thuật truyền song công

Hình 1.4 Hệ thống truyền song công

Truyền song công là kiểu truyền mà ở đó tín hiệu có thể truyền theo hai hướng tại một
thời điểm, ví dụ như hệ thống điện thoại, internet…. Vì vậy, truyền song công có hiệu suất
phổ tần gấp 2 lần so với truyền đơn công. Tuy nhiên, để làm được điều này thì hệ thống cũng
cần phải hoạt động theo một cách đặc biệt nào đó để có thể nhận và phát tín hiệu cùng lúc.
Có hai kỹ thuật thường được sử dụng là phân chia theo tần số (Frequency Division Duplex)
và phân chia theo thời gian (Time Division Duplex).
 Kỹ thuật phân chia theo tần số
Theo [12] kỹ thuật phân chia theo tần số được hiểu là tín hiệu được truyền và nhận bằng

cách sử dụng hai khoảng tần số khác nhau. Một tần số dùng cho việc phát và một tần số dùng
cho việc thu tín hiệu. Nhưng giữa hai tần số này cần phải có một khoảng tần số bảo vệ để
tránh trường hợp hai kênh tần số này gây nhiễu cho nhau.

Hình 1.5 Mô hình truyền song công phân chia theo tần số

 Kỹ thuật phân chia theo thời gian
Theo [12] hệ thống chỉ sử dụng một tần số duy nhất nhưng tần số này được chia ra làm
nhiều khe thời gian khác nhau, mỗi khe thời gian này đảm nhận việc thu và phát. Giữa hai
khe thời gian này cần một khoảng thời gian bảo vệ mặc dù điều này tạo ra độ trễ của hệ thống.


Hình 1.6 Mô hình truyền song công phân chia theo thời gian

1.2.2 Tìm hiểu hai kỹ thuật chuyển tiếp AF và DF khi nút chuyển tiếp có sử dụng
kỹ thuật thu hoạch năng lượng.
a. Kỹ thuật khuếch đại và chuyển tiếp - AF
Kỹ thuật khuếch đại và chuyển tiếp [13] (Amplify-and-Forward – AF) còn được gọi là
kỹ thuật chuyển tiếp tương tự hay kỹ thuật chuyển tiếp không tái tạo. Kỹ thuật này có ưu điểm
là đơn giản, hoạt động như một bộ lặp tương tự. Nguyên tắc hoạt động của kỹ thuật này là
khuếch đại tín hiệu nhận được sau đó chuyển tín hiệu đã khuếch đại đi. Tín hiệu nhận được
sau quá trình chuyển tiếp là tín hiệu khuếch đại của tín hiệu nguồn cộng với nhiễu. Kỹ thuật
AF có hạn chế là yêu cầu cấu trúc phần cứng phức tạp, dẫn đến chi phí cao. Hơn nữa, kỹ thuật
AF cần các nút chuyển tiếp phải có bộ đệm lớn để lưu trữ tín hiệu đến. Tuy nhiên, do đặc tính
đơn giản và đạt được độ phân tập đầy đủ, nên kỹ thuật AF hứa hẹn là một giải pháp tối ưu
cho công nghệ truyền thông vô tuyến trong tương lai.
Xét hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hai chặng, trong đó nút nguồn S chuyển dữ liệu x1
đến nút đích D với sự hỗ trợ của nút chuyển tiếp R.

Hình 1.7 Hệ thống chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật AF


Nút nguồn S phát tín hiệu x1 với công suất là PS , hệ số kênh truyền từ S đến R là h1 , v1
là nhiễu trên đường truyền từ S đến R. Nút chuyển tiếp R nhận tín hiệu y1 từ S sẽ khuếch đại
với độ lợi G , phát đi tín hiệu x2 với công suất PR , hệ số kênh truyền từ R đến D là h2 , v2 là
nhiễu trên đường truyền từ R đến D.


Công thức tính SNR toàn chặng:
2

2

PS PR h1 h2
2



PS h1  N 0
PR h2

2

2

PS h1  N 0
2






N0  N0

PS h1 PR h2
N0
N0
2

2

PS PR h1 h2
2

2

2

( PS h1  PR h2  N 0 ) N 0

,

(1.9)

2

2

PS h1
P h
 R 2 1

N0
N0



 1 2
.
1   2 1

Dựa vào công thức  đã tính ở công thức (1.9), ta có thể tính được các thông số đánh
giá hiệu năng hệ thống thông qua hàm CDF và PDF của  .

b. Kỹ thuật giải mã và chuyển tiếp - DF
Một kỹ thuật khác được sử dụng ở nút chuyển tiếp là giải mã và chuyển tiếp (Decodeand-forward – DF) [15] hay còn gọi là kỹ thuật chuyển tiếp số, nghĩa là sau khi nhận tín hiệu
từ nguồn, nút chuyển tiếp sẽ tiến hành giải điều chế trước khi chuyển tiếp tín hiệu cho nút
đích. Mặc dù kỹ thuật DF có ưu điểm hơn kỹ thuật AF là không khuếch đại tín hiệu nhiễu rồi
truyền cho nút đích, nhưng nó có tiềm năng giải sai mã tín hiệu dẫn đến giảm hiệu năng của
hệ thống. Nguyên nhân là do khi nút chuyển tiếp giải mã tín hiệu có hai trường hợp xảy ra là
giải mã đúng hoặc giải mã sai. Nếu nút chuyển tiếp vẫn chuyển tín hiệu đã giải mã tới nút
đích không cần biết là giải mã đúng hay sai thì được gọi là kỹ thuật chuyển tiếp cố định. Còn
nút chuyển tiếp chỉ chuyển tiếp tín hiệu đã giải mã đúng thì được gọi là chuyển tiếp lựa chọn.
Trong kỹ thuật DF, tín hiệu phát tại nút chuyển tiếp được kỳ vọng là giống với tín hiệu
phát tại nguồn. Tín hiệu phát tại nút chuyển tiếp giống với tín hiệu tại nguồn thì nút chuyển
tiếp phải giải mã đúng tín hiệu thu được. Do đó tỉ số tín hiệu trên nhiễu của hệ thống là giá trị
nhỏ nhất giữa hai giá trị giữa chặng S → R và R → D.
Ta xét mô hình hệ thống chuyển tiếp DF như sau:

Hình 1.8 Hệ thống chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật DF



Giả sử ta biết được thông số h1 và h2 , gọi  e 2e là tỉ số tín hiệu trên nhiễu thấp nhất của
hệ thống chuyển tiếp DF, ta có:
 e 2e

 Ps h1 2 PR h2 2 
  min   1 ,  2  .
,
 min 
 N0
N 0 


(1.10)

Hàm phân bố xác suất CDF của  e 2e được tính như sau:
F e 2 e     Pr min   1 ,  2    
 Pr   1   2  Pr( 1   )  Pr   2   1  Pr   2   
 Pr   1   2  Pr( 1   )  [1  Pr   1   2 ]Pr   2   

(1.11)

 Pr   1   2  F 1     [1  Pr   1   2 ]F 2   


 F1    F1   2 
0

 

f 2   2  d  2  1  F1   2  f 2   2  d  2  F 2    .

 0


f e 2 e    

dF e 2 e   
d

(1.12)

.

1.2.3 Tìm hiểu về kỹ thuật DSSC

Hình 1.9 Mô hình hệ thống DSSC

Kỹ thuật DSSC (Distributed Switch and Stay Combining - Kết hợp chuyển tiếp và giữ
phân tán) là một kỹ thuật lựa chọn tín hiệu thu dựa trên thông số SNR của các tín hiệu.
Gọi hSR , hR D , hSR , hR D , f R và f R là hệ số kênh truyền từ nguồn đến nút chuyển tiếp R1,
1

1

2

2

1

2


từ nút chuyển tiếp R1 đến đích, nguồn đến nút chuyển tiếp R2, từ nút chuyển tiếp R2 đến đích,
kênh nhiễu lặp (nhiễu do ảnh hưởng qua lại giữa ăng-ten phát và ăng-ten thu của chính nút
chuyển tiếp) của nút chuyển tiếp R1 và R2 là như nhau. Công suất của kênh truyền Rayleigh
2

2

fading, ký hiệu là hSR , hR D , hSR
1

1

2

2

2

2

hR2 D , f R1

và f R

2

là độc lập với nhau và các biến

2


ngẫu nhiên có phân phối mũ như nhau là SR , R D , SR , R D ,  fR và  fR . Hơn nữa, tỷ lệ tín
1

1

2

2

1

2

hiệu trên nhiễu (SNR) của hai nhánh S → R1 → D và S → R2 → D được đại diện bởi  R và
1


 R . Chúng tôi giả định rằng tất cả các kênh (S → R1, R1 → D, S → R2, R2 → D) độc lập và
2

cùng phân bố Rayleigh fading, và các hệ số kênh là không đổi trong một khối thời gian T ,
nhưng thay đổi giữa 2 khối khác nhau.
Kỹ thuật DSSC được mô tả như sau: Trong mỗi khối truyền T , chỉ có một liên kết (S
→ R1 → D hoặc S → R2 → D) đang hoạt động. Để xác định các liên kết hoạt động tiếp theo,
phụ thuộc vào liên kết đang hoạt động trong khối thời gian T hiện tại, nút đích so sánh SNR
nhận được (  R hoặc  R ) với ngưỡng  cho trước. Việc chuyển đổi xảy ra (liên kết thay thế
1

2


sẽ được sử dụng trong khối thời gian T tiếp theo) khi SNR tức thời của liên kết đang được
chọn xuống dưới ngưỡng  không phụ thuộc vào SNR tức thời hiện tại của liên kết thay thế.
Quá trình chuyển đổi sẽ được thực hiện bằng tín hiệu hồi báo được gởi từ điểm đích đến
nguồn thông qua các kênh hồi tiếp, để báo cho biết một chuyển mạch trên đường truyền. Cụ
thể hơn, tín hiệu từ nguồn truyền đến đích thông qua hoặc liên kết S → R1 → D hoặc liên kết
S → R2 → D và trong mỗi khối truyền T , chỉ có một liên kết đang hoạt động.

CHƯƠNG 2 - XÁC SUẤT DỪNG CỦA HỆ THỐNG (OP)
2.1 Mô tả hệ thống

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống

Chúng ta xem xét một hệ thống truyền song công có hai nút chuyển tiếp, bao gồm một
nút nguồn S, một nút đích D và hai nút chuyển tiếp R1 và R2.
Gọi hSR , hR D , hSR , hR D , f R và f R lần lượt là hệ số kênh truyền từ nút nguồn đến nút
1

1

2

2

1

2

chuyển tiếp R1, từ nút chuyển tiếp R1 đến nút đích, từ nút nguồn đến nút chuyển tiếp R2, từ nút
chuyển tiếp R2 đến nút đích, kênh nhiễu lặp (nhiễu do ảnh hưởng qua lại giữa ăng-ten phát và

ăng-ten thu của chính nút chuyển tiếp) của nút chuyển tiếp R1 và R2 là như nhau. Công suất của
2

2

2

2

kênh truyền Rayleigh fading, ký hiệu là hSR , hR D , hSR , hR D , f R
1

1

2

2

1

2

và f R

2

2

là độc lập



với nhau và là các biến ngẫu nhiên có phân phối mũ giống nhau là SR , R D , SR , R D ,  fR và
1

1

2

2

1

 fR . Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) end-to-end của hai nhánh S → R1 → D và S → R2 → D
2

được đại diện bởi  R và  R . Chúng tôi giả định rằng tất cả các kênh (S → R1, R1 → D, S →
1

2

R2, R2 → D) độc lập và cùng phân bố Rayleigh fading và các hệ số kênh truyền là không đổi
trong một khối thời gian T , nhưng sẽ thay đổi ở các khối khác nhau.
Trong luận văn này, tín hiệu chỉ được truyền từ nguồn đến đích, thông qua nút chuyển
tiếp R1 (S → R1 → D) hoặc nút chuyển tiếp R2 (S → R2 → D). Do đó, một số kỹ thuật cần
phải được áp dụng tại điểm đích để kết hợp hai tín hiệu từ hai nhánh hoặc chọn một trong hai
nhánh đó. Để tăng sự phân tập của hệ thống và giảm sự phức tạp ở điểm đích, chúng tôi sử
dụng kỹ thuật DSSC (Distributed Switch and Stay Combining).

Hình 2.2 Khối thời gian T


Để kích hoạt truyền song công tại hai nút chuyển tiếp, chúng tôi sử dụng các giao thức
hai pha trong [7], được mô tả trong Hình 2.2. Trong pha thứ nhất của khoảng thời gian T 2 ,
nút nguồn truyền thông tin đến các nút chuyển tiếp. Trong pha thứ hai của khoảng thời gian
T 2 còn lại, nút chuyển tiếp xử lý thông tin và sau đó chuyển thông tin này đến đích và đồng

thời nút chuyển tiếp cũng nhận được tín hiệu mang năng lượng để thực hiện việc thu thập
năng lượng. Do đó, truyền song công được tiến hành trong pha thứ hai, khi đó nút chuyển tiếp
thực hiện đồng thời việc thu thập năng lượng và truyền thông tin đến đích. Bên cạnh đó, các
tín hiệu lặp được tạo ra từ ăng-ten phát tại nút chuyển tiếp được coi như sự nhiễu lặp, do đó
đòi hỏi phải có thêm năng lượng để loại bỏ sự can nhiễu này. Cũng giống như trong [7], chúng
tôi cũng xem xét kênh nhiễu lặp như liên kết có lợi bởi vì năng lượng lặp có thể được thu thập
bởi nút chuyển tiếp cũng như thu thập năng lượng từ các nguồn tín hiệu.

2.2 Mô hình tín hiệu
Trong phần này, chúng tôi phân tích mô hình hóa tín hiệu trong hai pha. Trong mỗi pha,
chúng ta xem xét hai trường hợp: R1 được sử dụng để truyền thông tin (liên kết S → R1 → D
hoạt động) và R2 được sử dụng để truyền thông tin (liên kết S → R2 → D hoạt động).

2.2.1 Trong pha thứ nhất


 Trong trường hợp sử dụng R1, tín hiệu thu được tại R1 có thể được biểu diễn như sau:
ySR1 

hSR1
m
d SR
1

xs  nR1 ,


(2.1)

với d SR là khoảng cách giữa nút nguồn S và nút chuyển tiếp R1, m là hệ số suy hao của kênh
1

  , 
2

truyền, xS là tín hiệu truyền từ nguồn với E xS

S

S

là công suất truyền của nguồn S,

và n R là nhiễu trắng Gaussian (AWGN) với phương sai ܰ଴ .
1

Do đó SNR tức thời của kênh S → R1 là
2

 SR 
1

với  

hSR1 S
m

N 0 d SR
1

2

hSR1 



(2.2)

,

m
d SR
1

S
là SNR của kênh truyền
N0

 Tương tự trong trường hợp sử dụng R2, tín hiệu thu được tại R2 có thể được biểu diễn
như sau:
ySR2 

hSR2
m
d SR
2


xs  nR2 ,

(2.3)

với d SR là khoản cách giữa nút nguồn S và nút chuyển tiếp R2, ݉ là hệ số suy hao của kênh
2

    ,  là công suất truyền của nguồn, n

truyền, xS là tín hiệu truyền từ nguồn với E xS

2

S

S

R2

là nhiễu trắng Gaussian (AWGN) với phương sai ܰ଴ .
Do đó SNR tức thời của kênh S → R2 là
2

 SR 
2

hSR2 S
m
N 0 d SR
2


2



hSR2 
m
d SR
2

.

(2.4)

2.2.2 Trong pha thứ hai
 Trong trường hợp sử dụng R1, với giao thức AF, R1 sẽ khuếch đại tín hiệu nhận được
với hệ số  R được xác định bởi:  R2 
1

1

R1
2

m
hR1D S / d SR
 N0
1

nút chuyển tiếp R1.

Do đó tín hiệu phát của R1 được xác định bởi:

, với R1 là công suất phát của


xR1   R1 y R1 .

(2.5)

 Trong trường hợp sử dụng R1, với giao thức DF, R1 sẽ giải mã tín hiệu đầu vào sau
đó mới chuyển tín hiệu đến nút đích, tín hiệu truyền tại R1 được xác định như sau:
xR1 

R1
S

(2.6)

xS .

Tín hiệu nhận được tại nút đích
yR1D 

hR1D
d Rm1D

xR1  nD ,

(2.7)


    ,  là công suất truyền của R , d

trong đó x R là tín hiệu truyền từ R1, với E xR1
1

2

R1

R1

1

R1 D

là

khoảng cách từ R1 đến nút đích D, và ݊஽ là nhiễu trắng Gaussian (AWGN) với phương sai ܰ଴ .
Do đó, SNR tức thời của liên kết R1 → D được xác định bởi
2

hR1D R1

RD 

N 0 d Rm1D

1

(2.8)


.

 Trong trường hợp sử dụng R2, với giao thức AF, R2 sẽ khuếch đại tín hiệu nhận được
với hệ số  R được xác định bởi công thức
2

 R2 
2

R2
2

m
hR2 D S / d SR
 N0
2

,

(2.9)

với R là công suất phát của nút chuyển tiếp R2.
2

Do đó tín hiệu phát của R2 được xác định bởi:
xR2   R2 y R2 .

(2.10)


 Trong trường hợp sử dụng R2, với giao thức DF, R2 sẽ giải mã tín hiệu đầu vào sau
đó mới chuyển tín hiệu đến nút đích
xR2 

R2
S

xS .

(2.11)

Tín hiệu nhận được tại nút đích
yR2 D 

hR2 D
d Rm2 D

xR2  nD ,

(2.12)


  , 

trong đó x R là tín hiệu truyền từ R2, với E xR2
2

2

R2


R2

là công suất truyền của R2, d R D
2

là khoảng cách từ R2 đến nút đích D, ݊஽ là nhiễu trắng Gaussian (AWGN) với phương sai ܰ଴ .
Do đó, SNR tức thời của liên kết R2 → D được xác định bởi
2

R D 
2

hR2 D R2
N 0 d Rm2 D

(2.13)

.

Song song với việc chuyển tiếp thông tin đến nút đích ở pha thứ hai, nút chuyển tiếp còn
thực hiện việc thu thập năng lượng từ tín hiệu năng lượng được truyền từ nguồn và thu thập
năng lượng từ kênh nhiễu lặp.
Trong trường hợp sử dụng R1, tín hiệu nhận được tại ăng-ten nhận của R1 được xác định bởi
y R1 

hSR1
m
d SR
1


(2.14)

xE  f R1 xR1  nR1 ,

với f R là kênh nhiễu lặp được gây ra bởi ăng-ten phát và ăng-ten thu của nút chuyển tiếp R1,
1

và xE là tín hiệu năng lượng từ nguồn.
Công suất truyền của R1 được xác định bởi:
R1 



2

2

(T / 2) hSR1 S  f R1 R1
m
(T / 2)
d SR
1



2

 hSR S
m

 f R1
d SR
1

(2.15)

,

1

2

ߟ là hằng số và biểu thị hiệu suất chuyển đổi năng lượng.
Lưu ý, chúng ta bỏ qua năng lượng không đáng kể thu được từ nhiễu vì năng lượng thu
được từ nguồn lớn hơn nhiều so với nhiễu của máy thu.
Trong trường hợp sử dụng R2, tín hiệu nhận được tại ăng-ten nhận của R2 được xác định bởi
y R2 

hSR2
m
d SR
2

(2.16)

xE  f R2 xR2  nR2 ,

với f R là kênh nhiễu lặp được gây ra bởi ăng-ten phát và ăng-ten thu của nút chuyển tiếp của
2


R2, xE là tín hiệu năng lượng từ nguồn.
Công suất truyền của R2 được xác định bởi:
R2 



2

2

(T / 2) hSR2 S  f R2 R2

2.3 Phương thức hoạt động

d

m
SR2

(T / 2)

  ( h

SR2

2

S )

m

d SR
 f R2
2

2

.

(2.17)


Vào đầu mỗi khối thời gian truyền T , một liên kết cần được kích hoạt. Giả sử rằng liên
kết S → R1 → D được sử dụng trong khối truyền hiện tại, nút đích so sánh SNR của  R hiện
1

tại với ngưỡng đã cho trước  . Sự chuyển đổi nhánh xảy ra khi
 eDF
2 e , R  min   SR ,  R D    ,
1

1

1

(2.18)

cho trường hợp R1 sử dụng giao thức DF và

 eAF2e, R 
1


 SR  R D
 ,
 SR   R D  1
1

1

1

(2.19)

1

cho trường hợp R1 sử dụng giao thức AF.
Nếu không, S → R1 → D vẫn tiếp tục hoạt động để thực hiện truyền thông tin trong khối
thời gian T tiếp theo.
Tương tự, khi S → R2 → D được sử dụng trong khối truyền hiện tại, sự chuyển đổi
nhánh xảy ra khi
 eDF
2 e , R  min   SR ,  R D    ,
2

2

2

(2.20)

cho trường hợp R2 sử dụng giao thức DF và


 eAF
2e, R 
2

 SR  R D
 ,
 SR   R D  1
2

2

2

(2.21)

2

cho trường hợp R2 sử dụng giao thức AF.
Quá trình chuyển đổi sẽ được thực hiện bằng tín hiệu hồi báo được gởi từ nút đích D tới
nút nguồn S, để báo hiệu rằng có một sự chuyển đổi trên đường truyền.

2.4 Phân tích hiệu suất
2.4.1 Hai nút chuyển tiếp sử dụng giao thức DF
Đầu tiên, chúng tôi tính xác suất dừng của hệ thống khi hai nút chuyển tiếp hoạt động ở
chế độ DF. Với giao thức DF sử dụng ở nút chuyển tiếp, tín hiệu đến đích phải được giải điều
chế hai lần, một là tại nút chuyển tiếp và hai là tại nút đích. Để xác định xác suất dừng của hệ
thống, chúng ta cần phải đánh giá xác suất lựa chọn trạng thái ổn định để kích hoạt mỗi liên
kết, được xác định như là tỷ lệ thời gian liên kết sẽ được sử dụng làm liên kết để truyền tín hiệu
từ nguồn đến đích. Chúng ta hãy biểu thị xác suất lựa chọn trạng thái ổn định của liên kết S →

R1 → D và S → R2 → D là PrR và PrR như trong công thức (6), (7) trong [16] như sau:
1

2


PrR1 

F DF

e 2 e , R2

F DF

e 2 e , R1

PrR2 

e 2 e , R1

e 2 e , R1

với F

DF
e 2 e , R1

  và

   F

F DF

F DF

 
DF
e 2 e , R2

 

,

(2.22)

 

,

(2.23)

 

   F

DF
e 2 e , R2

  là hàm CDF tương ứng của  eDF2 e , R và  eDF2 e , R với ngưỡng  .

F DF


1

e 2 e , R2

2

DF
Để tính toán (2.22) và (2.23), chúng ta cần tính hàm CDF của  eDF
2 e , R và  e 2 e , R
1

2

với

ngưỡng  .
Ta có:
F DF

e 2 e , R1

   Pr  eDF2e, R     Pr  min  SR , R D     ,
1

1

1



2
2
2

hR1D  hSR1 

 hSR1 
 Pr  min  m ,
2
m
 d SR1 d Rm1D d SR
  f R1

1











   .






(2.24)

Thực hiện các phép biến đổi ta được:

F DF

e 2 e , R1

   1  e



SR1

m
  d SR
1
 SR
1


 d RmD Γ  0,

m
 d SR
1

1




 m
 d SR1   f R1

.



R D SR
1

Tương tự ta có F

F DF

e 2 e , R2

DF
e 2 e , R2

e 2 e , R1

 th  và

F DF

e 2 e , R2

(2.34)


1

  được xác định bởi:

   1  e



d

m
 d SR
2

SR2



m
R2 D

m
  d SR
2
Γ  0,
 SR
2



 m
 d SR2   f R2

.





R D SR
2

F DF



(2.35)

2

 th  có thể tính được bằng cách thế  trong (2.34) và (2.35) bằng  th .





F
 F
 F
 F


  eDF2 e , R1    eDF2 e , R2    eDF2 e , R1  th   eDF2 e , R2  th 
 th  
,

F DF    F DF  
e 2 e , R1
e 2 e , R2


 F DF   F eDF2 e , R   F eDF2 e , R   th   F eDF2 e , R   th   2
DF
2
1
2
.
Pout   th     e 2 e , R1

F DF    F DF  
e 2 e , R1
e 2 e , R2

 F DF   th  F DF    F DF   th  F DF  
 e 2 e , R2
 e 2 e , R2
 e 2 e , R1
   e 2 e , R1
,  th  

F DF    F DF  

e 2 e , R1
e 2 e , R2






(2.38)


Từ (2.38), ta thấy việc lựa chọn ngưỡng  trước sẽ ảnh hưởng đến xác suất dừng của
hệ thống. Lưu ý rằng xác suất dừng của hệ thống trong (2.38) nhỏ nhất khi  th   . Điều này
sẽ được chứng minh bằng kết quả mô phỏng ở Chương 3. Do đó, Pout   th  trong trường hợp
này có thể được biểu diễn bằng
DF
Pout
  th   F DF

e 2 e , R1

 th  F

DF
e 2 e , R2

 th  .

(2.39)


Chúng ta thấy rằng xác suất dừng nhỏ nhất trong (2.39) bằng với xác suất dừng của hệ
thống lựa chọn liên kết tốt hơn giữa S → R1 → D và S → R2 → D để truyền thông tin từ nguồn.

2.4.2 Hai nút chuyển tiếp sử dụng giao thức AF
Bây giờ chúng ta xem xét trường hợp hai nút chuyển tiếp sử dụng giao thức khuếch đại
và chuyển tiếp (AF) để chuyển tiếp thông tin từ nguồn đến đích.
SNR của nhánh R1 được xác định như sau:
 eAF
2e, R 
1

 SR  R D
,
 SR   R D  1
1

1

1



1



2

m
hSR1  d Rm1D d SR

  f R1
1

2



4

 2 hSR

1

hR1D

2

2



2

m
m
m
d Rm1D d SR
 hR1D  hSR1  d SR
 d SR
  f R1

1
1
1

2



.

(2.40)
Tương tự, SNR của nhánh R2 được xác định như sau:
 eAF
2e, R 
2

 SR  R D
,
 SR   R D  1
2

2



2

2

2




m
hSR2  d Rm2 D d SR
  f R2
2

2



 2 hSR

2

2

4

hR2 D

2



2

m
m

m
d Rm2 D d SR
 hR2 D  hSR2  d SR
 d SR
  f R2
2
2
2

2



.

(2.41)
Lưu ý, trái với trường hợp DF,  M đại diện cho nhánh M được so sánh với  , và cũng
là SNR liên quan đến hiệu suất tương ứng với nhánh này.
Tiếp theo, chúng ta cần tính được hàm CDF của  eAF2 e , R và  eAF2 e , R ở ngưỡng dừng  cho
1

trước. Hàm F

AF
e 2 e , R1

  được biểu diễn như sau:

2



F AF

e 2 e , R1



   Pr 
2
m
m
 hSR1  d R1D d SR1   f R1




4

 2 hSR

 h

2

1

2

R1 D


hR1D

2

2



m
m
m
 d SR
 f R
 hSR  d SR
d Rm D d SR
1

1

1

1

1

1

2






  .



(2.42)
Thực hiện các phép biến đổi ta được:


F AF

e 2 e , R1

   1 

e

m
 d SR
1

SR1

SR  2
1

 1 e




2
 m  m

  d R1D  d SR1  f R1 

v



2
 
vR1D
SR1 





e



m
4 d Rm1D d SR
  f R1
1

m

 d SR
1

SR1

dx,

0

SR R D
1

2

  K 
1

1



m
4 d Rm1D d SR
  f R1
1

SR R D





1

2

  ,



1

(2.50)
trong đó K 1 . là hàm Bessel biến đổi loại hai bậc nhất, được xác định từ công thức (8.432.1)
trong [16] và công thức cuối cùng thu được bằng cách sử dụng công thức (3.324.1) trong [16].
2

Tiếp theo, thay U  f R và điều kiện trên U từ (2.50), chúng ta có:
1

F AF

e 2 e ,R1

   1  e



m
 d SR
1


SR1







m
4 d Rm1D d SR
u
1

SR R D

0

1

  K 

1





u
m

4 d Rm1D d SR
 u  1   fR
1

e 1 du.
1

  f
SR1 R1D

 R1

(2.51)
Tương tự, chúng ta có F

F AF

e 2 e , R2

   1  e



m
 d SR
2

SR2





0

AF
e 2 e , R2

  được xác định như sau:



m
4 d Rm2 D d SR
u
2

SR R D
2

2

  K 





u
m
4 d Rm2 D d SR

 u  1   fR
2

e 2 du.
1

  f
SR2 R2 D

 R2

(2.52)
Tương tự như trường hợp DF, xác suất dừng của hệ thống với chế độ AF thu được trực
tiếp từ phương trình (2.38) bằng cách thế (2.51) và (2.52) vào (2.38).






F
 F
 F
 F

  eAF2 e , R1    eAF2 e , R2    eAF2 e , R1  th   eAF2 e , R2  th 
,  th  

F AF    F AF  
e 2 e , R1

e 2 e , R2


 F AF   F eAF2 e , R   F eAF2 e , R   th   F eAF2 e , R   th   2
2
1
2
.
PoutAF   th     e 2 e , R1

F AF    F AF  
e 2 e , R1
e 2 e , R2

 F AF   th  F AF    F AF   th  F AF  
 e 2 e , R2
 e 2 e , R2
 e 2 e , R1
  e 2 e , R1
,  th  

F AF    F AF  
e 2 e , R1
e 2 e , R2







Lưu ý rằng F

AF
e 2 e , R1

 th  và

F AF

e 2 e , R2

(2.53)

 th  cũng có thể được tính bằng cách thay thế ߢ trong

(2.51) và (2.52) bằng  th . Trong trường hợp  th   thì xác suất dừng của hệ thống cũng là
nhỏ nhất được tính như trong (2.54), có thể được xác định như sau (Điều này sẽ được xác
nhận bởi kết quả mô phỏng trong Chương 3):
PoutAF   th   F AF

e 2 e , R1

 th  F

AF
e 2 e , R2

 th  .

(2.54)


Chúng ta thấy rằng xác suất dừng nhỏ nhất trong (2.54) bằng với xác suất dừng của hệ thống
lựa chọn liên kết tốt hơn giữa S → R1 → D và S → R2 → D để truyền thông tin từ nguồn.

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN
3.1 Mô hình hóa hệ thống
Để thực hiện việc mô phỏng, ta mô hình hóa hệ thống trên trục tọa độ ox, khoảng cách
từ nút nguồn S đến nút đích D có độ dài là 1, khoảng cách từ nút nguồn S đến nút chuyển tiếp
R1, R2 lần lược là d SR và d SR , khoảng cách từ nút chuyển tiếp R1, R2 đến nút đích D lần lược
1

2

là d R D  1  d SR và d R D  1  d SR .
1

1

2

2

Hình 3.1 Mô hình hóa hệ thống

3.2 Mô phỏng kiểm chứng
Để thực hiện việc mô phỏng ta cài đặt các thông số như sau: m  3 ,
 th  2 m  1  23  1  7 ,   0.4 , SR  1 , R D  1 , SR  1 , R D  1
1

  30(dB) , d R D  0.5 , d R D  0.5 .

1

2

1

2

2

f R1  0.1 ,

f R2  0.1


Chúng tôi khảo sát các trường hợp khi nút chuyển tiếp sử dụng lần lượt các giao thức
chuyển tiếp là AF và DF. Đầu tiên ta khảo sát trường hợp nút chuyển tiếp sử dụng giao thức
khuếch đại chuyển tiếp – AF.

Hình 3.2 Ảnh hưởng ngưỡng κ đến OP trong trường hợp nút chuyển tiếp
sử dụng giao thức AF và DF

Trong Hình 3.2, chúng tôi khảo sát sự ảnh hưởng của ngưỡng  cho trước đối với xác
suất dừng của hệ thống truyền song công DSSC đối với nút chuyển tiếp sử dụng giao thức AF
và DF. Rõ ràng là mô phỏng và các kết quả tính toán của chúng tôi đã phù hợp với nhau, chứng
tỏ sự chính xác của phân tích của chúng tôi trong Chương 2. Chúng ta có thể quan sát từ Hình
3.2 rằng xác suất dừng của hệ thống giảm đáng kể khi ngưỡng  tăng và đạt được giá trị thấp
nhất khi  =  th  7 , tuy nhiên, xác suất dừng hệ thống tăng lên khi  tiếp tục tăng.
Cụ thể hơn chúng ta xét các trường hợp:
Bảng 3.1: Các giá trị đặc biệt của κ và OP trong trường hợp nút chuyển tiếp sử dụng giao

thức AF, DF

STT

Các giá trị của 

1

 0

2

  (0,  th )

3

   th

Xác suất dừng (OP)
Xác suất dừng không xác định.
Xác suất dừng đạt giá trị lớn nhất, và giảm nhanh
dần về giá trị nhỏ nhất. Pout  (OPmax ,OPmin ) .
Xác suất dừng đạt giá trị nhỏ nhất. Pout = OPmin .


STT

Các giá trị của 

4


  ( th , )

5

 

Xác suất dừng (OP)
Xác suất dừng từ giá trị nhỏ nhất tăng chậm dần về
giá trị lớn nhất Pout  (OPmin ,OPmax ) .
Xác suất dừng đạt giá trị lớn nhất PoutAF = OPmax

Với OPmin ,OPmax lần lượt là giá trị xác suất dừng nhỏ nhất và lớn nhất.

Hình 3.3 Ảnh hưởng của SNR đến OP với κ = 3, 7, 13 trong trường hợp
nút chuyển tiếp sử dụng giao thức AF và DF

Trong Hình 3.3, chúng tôi khảo sát xác suất dừng giữa truyền song công DSSC với các
trường hợp  = 3,7,13 và hệ thống truyền song công thông thường khi nút chuyển tiếp sử
dụng giao thức AF và DF, các kết quả mô phỏng phù hợp với các kết quả phân tích, chứng
minh sự chính xác của phân tích của chúng tôi. Có thể dễ dàng nhận thấy rằng xác suất dừng
của hệ thống song công DSSC với các trường hợp  th   (tương ứng   3 ) và trường hợp
 th   (tương ứng   13 ) luôn nhỏ hơn so với hệ thống song công thông thường, và xác suất

dừng của hệ thống song công DSSC nhỏ nhất khi  =  th (tương ứng   7 ), kết quả trên
khẳng định hiệu quả tối ưu của kỹ thuật DSSC trong việc cải tiến hệ thống chuyển tiếp truyền
song công. Khi SNR tăng, xác suất dừng của cả hai hệ thống sẽ giảm. Điều này là tất yếu, khi
SNR tăng, có nghĩa là nút đích có thể nhận được tín hiệu tốt và nên có thể giải mã tín hiệu
nguồn chính xác hơn, do đó giảm sự cố dừng ở đích.



Hình 3.4 Ảnh hưởng của  đến OP với κ = 3, 7, 9,13 trong trường hợp
nút chuyển tiếp sử dụng giao thức AF và DF

Trong Hình 3.4, chúng tôi cũng khảo sát ảnh hưởng của hiệu xuất chuyển đổi năng
lượng  trong trường hợp của nút chuyển tiếp sử dụng giao thức AF cho cả hệ thống song
công DSSC và hệ thống song công thông thường. Ta thấy  tăng làm cải thiện hiệu suất của
cả hai hệ thống, trong các trường hợp  th   (tương ứng với   9,11 ), và  th   (tương ứng
với   3 ) thì hiệu suất của hệ thống song công DSSC hoàn toàn tốt hơn so với hệ thống song
công thông thường và với  th    7 thì hiệu suất của hệ thống vẫn là tốt nhất.

Hình 3.5 Ảnh hưởng ngưỡng κ đến OP trong trường hợp
nút chuyển tiếp sử dụng giao thức DF và AF

Trong Hình 3.5, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của ngưỡng  đến xác suất dừng trong
trường hợp nút chuyển tiếp sử dụng giao thức DF và AF, kết quả cho chúng ta thấy rằng xác
suất dừng trong trường hợp nút chuyển tiếp sử dụng giao thức DF nhỏ hơn xác suất dừng
trong trường nút chuyển tiếp sử dụng giao thức AF. Trong cả hai trường hợp, xác suất dừng
vẫn là nhỏ nhất khi  =  th  7 .


CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
4.1 Kết luận
Trong luận văn này, chúng tôi đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu như sau:
-

Đưa ra mô hình và áp dụng kỹ thuật truyền song công tại nút chuyển tiếp, khi nút
chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng, và nút đích sử dụng kỹ thuật
DSSC.


-

Đưa ra mô hình toán tính xác suất dừng của hệ thống cho cả hai trường hợp nút
chuyển tiếp sử dụng giao thức AF và DF.

-

Kết quả mô phỏng đã chứng minh rằng xác suất dừng của hệ thống chuyển tiếp
song công DSSC luôn nhỏ hơn hệ thống chuyển tiếp song công thông thường cho
cả hai giao thức AF và DF. Điều đó chứng minh rằng kỹ thuật DSSC có thể làm
tăng đáng kể hiệu năng hoạt động của hệ thống chuyển tiếp song công, cũng như
làm giảm sự phức tạp của phần cứng tại nút đích.

Với những kết quả đã làm được nêu trên chúng tôi đã hoàn thành các nội dung nghiên
cứu đã đề ra trong đề cương luận văn.

4.2 Hướng phát triển đề tài
Để đơn giản hóa việc tính toán chúng tôi đã bỏ qua tín hiệu truyền trực tiếp từ nút
nguồn S đến nút đích D, cũng như bỏ qua sự can nhiễu tín hiệu từ ăng-ten phát của nút chuyển
tiếp R1 đến ăng-ten thu của nút chuyển tiếp R2 và ngược lại, cũng bỏ qua can nhiễu tín hiệu
từ ăng-ten phát của nút chuyển tiếp R2 đến ăng-ten thu của nút chuyển tiếp R1. Tuy nhiên để
phù hợp với thực tế thì cần phải tính đến tín hiệu từ S đến D và can nhiễu qua lại giữa ăngten thu - phát của R1, R2, đây có thể là phần phát triển tiếp theo của đề tài.
Ngoài ra một hướng phát triển khác của đề tài là có thể tăng số lượng ăng-ten phát và
ăng-ten thu để cải thiện thêm hiệu suất của hệ thống.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

A. A. Nasir, X. Zhou, and R. K. S. Durrani, "Relaying protocols for wireless energy

harvesting and information processing," IEEE Trans.Wireless Commun, vol. 12, pp.
3622-3636, Jul. 2013.

[2]

A. A. Nasir, X. Zhou, S. Durrani, and R. A. Kennedy, "Throughput and ergodic
capacity of wireless energy harvesting based DF relaying network," in Proc. IEEE
ICC, Sydney, N.S.W., Australia, vol. 4066-4071, 2014.

[3]

A. A. Nasir, X. Zhou, S. Durrani, and R. A. Kennedy, "Wireless energy harvesting and
information relaying: Adaptive time-switching protocols and throughput analysis,"
IEEE Trans. Wireless Commun., submitted for publication.

[4]

I. Krikidis, G. Zheng, and B. Ottersten, "Harvest-use cooperative networks with
half/full-duplex relaying," in Proc. IEEE WCNC, Shanghai, China, pp. 4256-4260,
Apr. 2013.

[5]

C. Zhong, H. Suraweera, G. Zheng, I. Krikidis, and Z. Zhang, "Wireless information
and power transfer with full duplex relaying," IEEE Trans. Commun., vol. 62, pp.
3447-3461, Otc. 2014.

[6]

H. Ju and R. Zhang, "Optimal resource allocation in fullduplex wireless powered

communication network," IEEE Trans. Commun., vol. 62, pp. 528-3540, Otc. 2014.

[7]

Y. Zeng and R. Zhang, "Full-duplex wireless-powered relay with selfenergy
recycling," IEEE Wireless Commun. Lett., vol. 4, pp. 201-204, Apr. 2015.

[8]

V. N. Q. Bao and H. Y. Kong, "Distributed Switch and Stay Combining for Selection
Relay Networks," IEEE Communications Letters, vol. 13, pp. 914-916, 2009.

[9]

D. S. Michalopoulos and G. K. Karagiannidis, "Two-relay distributed switch and stay
combining," IEEE Trans. Commun., vol. 56, pp. 1790-1794, Nov. 2008.

[10]

D. S. Michalopoulos and G. K. Karagiannidis, "Distributed switch and stay combining
(DSSC) with a single decode and forward relay," IEEE Commun. Lett., vol. 11, pp.
408-410, Nov. 2007.

[11]

T. Tran-Thien, T. Do-Hong, and V. N. Q. Bao, "Outage probability of selection
relaying networks with distributed switch and stay combining over rayleigh fading