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

9 trang Hùng Dũng 04/01/2024 590

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 bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

danh_gia_pham_chat_mang_chuyen_tiep_song_cong_hai_chieu_tren.pdf

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

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, bacao.sqtt@gmail.com 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 Trong giai đoạn cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay, xu pháp SIC, bao gồm khử nhiễu miền ăng-ten, miền số và thế phát triển về trí tuệ nhân tạo (AI: Machine intelligence), miền tương tự. Tuy nhiên, do triệt nhiễu không hoàn hảo, Internet kết nối vạn vật (IoT: Internet of things) và dữ liệu phần nhiễu dư còn lại (RSI: Residual self-interference) sẽ lớn (Big Data) đòi hỏi các thiết bị vô tuyến cần được nâng làm giảm phẩm chất hệ thống. cấp cả phần cứng lẫn phần mềm để đáp ứng các yêu cầu đặt Trên cơ sở đó, nhiều nghiên cứu đã thực hiện đánh giá ra. Nhu cầu dữ liệu lớn trong khi phổ tần hạn chế đòi hỏi phẩm chất hệ thống FD dưới sự ảnh hưởng của RSI khi so các nhà nghiên cứu và thiết kế mạng vô tuyến tìm cách nâng sánh với hệ thống bán song công truyền thống (HD: Half- cao hiệu quả sử dụng phổ tần. Trong bối cảnh đó, truyền duplex) nhằm đưa ra phương án lựa chọn sử dụng hệ thống thông song công trên cùng băng tần (IBFD: In-band full- FD hoặc HD trong các điều kiện cụ thể [9–11]. Những duplex) là một trong những công nghệ đang được nghiên công trình này đã cho thấy rằng, khi nhiễu dư FD nhỏ, hệ cứu mạnh bởi khả năng tăng gấp đôi hiệu quả sử dụng thống FD cho dung lượng ergodic tốt hơn hệ thống HD với phổ tần [1–3]. Những kết quả nghiên cứu và thử nghiệm cùng phẩm chất xác suất dừng (OP: Outage probability). về khả năng triệt nhiễu tự giao thoa (SIC: Self-Interference Ngược lại, khi nhiễu dư FD lớn, sử dụng mô hình HD để Cancellation) ở [4–8] đã chứng minh tính khả thi của truyền nâng cao phẩm chất hệ thống. Đồng thời, sử dụng công 26
Tập V-1, Số 39, 11.2018 suất phát thích ứng cho hoạt động HD/FD sẽ giảm được Kết quả cho thấy rằng, khi lỗi phần cứng tồn tại trong hệ năng lượng tiêu thụ, nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần thống, phẩm chất hệ thống sẽ giảm đáng kể, nhất là đối với tức thì. 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 Trong các nghiên cứu về hệ thống FD, mạng chuyển chất hệ thống giảm nhanh và sớm đạt đến bão hòa. Điều tiếp (relay network) FD đang được chú trọng bởi khả năng này đã được một số nhóm nghiên cứu khảo sát như ở [26] tăng cường độ tin cậy, nâng cao chất lượng, khắc phục và [27]. Trong những nghiên cứu này, mạng chuyển tiếp hiện tượng che khuất, suy hao truyền dẫn [1, 2]. Sự kết FD-AF với HI tại nút chuyển tiếp FD đã được phân tích. hợp giữa mạng chuyển tiếp hai chiều và công nghệ FD cho Trong đó, [26] sử dụng nhiều ăng-ten tại nút chuyển tiếp phép nâng cao tốc độ truyền dẫn và hiệu quả sử dụng phổ để nâng cao tốc độ truyền dẫn hệ thống, còn [27] sử dụng tần so với hệ thống chuyển tiếp một chiều hoặc hai chiều nhiều cặp ăng-ten (multipair massive MIMO) để nâng cao HD truyền thống. Nhiều nghiên cứu gần đây đã tập trung hiệu quả sử dụng phổ tần và năng lượng. Kết quả nghiên vào việc đánh giá và nâng cao phẩm chất mạng chuyển tiếp cứu đã chỉ rõ ảnh hưởng lớn của HI và RSI tại nút chuyển song công hai chiều trong trường hợp triệt nhiễu tự giao tiếp đến phẩm chất hệ thống, nhất là đối với những thiết bị thoa không hoàn hảo. Trong các bài báo [1, 2, 12–18], các giá thành thấp. tác giả đã khảo sát phẩm chất mạng chuyển tiếp FD hai chiều sử dụng giao thức khuếch đại và chuyển tiếp (AF: Xuất phát từ những thảo luận trên, để đánh giá phẩm Amplify and forward). Biểu thức OP trong các điều kiện chất hệ thống sát với điều kiện thực tế, trong bài báo này, khác nhau đã được đưa ra và khảo sát ở [1, 13, 16, 18]. chúng tôi khảo sát chất lượng hệ thống chuyển tiếp FD hai Các tác giả đã chứng minh được rằng, phẩm chất OP đạt chiều AF dưới tác động của HI và RSI ở cả nút chuyển tiếp đến bão hòa khi tỉ số tín hiệu trên nhiễu cộng với tạp âm và hai nút đầu cuối. Xác suất dừng, xác suất lỗi ký hiệu (SINR: Signal to interferecen plus noise ratio) đủ lớn. Bởi và phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống được sử dụng để khi SINR đủ lớn, kéo theo tự can nhiễu tại nút chuyển tiếp đánh giá, và để nâng cao phẩm chất hệ thống. và hai nút đầu cuối lớn hơn, làm cho OP đạt đến mức sàn Bài báo có ba đóng góp chính sau. Trước hết, chúng tôi lỗi (error floor). Đồng thời, các biện pháp như lựa chọn đã xây dựng mô hình mạng chuyển tiếp FD hai chiều sử cặp ăng-ten thu phát, ước lượng kênh nhiễu tự giao thao, dụng giao thức AF với phần cứng không lý tưởng để khảo và phân bổ công suất tối ưu làm giảm đáng kể ảnh hưởng sát. Tiếp theo, trên cơ sở mô hình hệ thống và tín hiệu, của RSI và nâng cao phẩm chất hệ thống [12, 14, 15]. Bên chúng tôi đưa ra biểu thức chính xác của tỉ số công suất tín cạnh chuyển tiếp AF, mạng giải mã và chuyển tiếp (DF: hiệu trên nhiễu cộng tạp âm và méo dạng (SINDR: Signal Decode and forward) hai chiều FD đã và đang được nghiên to interference plus noise and distortion ratio) được đưa ra, cứu rộng rãi [19–23]. Các tác giả đã khảo sát OP trong làm cơ sở để tìm ra biểu thức chính xác và xấp xỉ của OP, điều kiện CSI hoàn hảo và không hoàn hảo, và khảo sát sự và biểu thức xấp xỉ của xác suất lỗi ký hiệu (SEP: Symbol ảnh hưởng của RSI đến phẩm chất hệ thống. Kết quả cho error probability). Từ đó, phẩm chất hệ thống được đánh thấy, ảnh hưởng của RSI làm cho phẩm chất hệ thống đạt giá toàn diện, cho phép xác định được ảnh hưởng của lỗi đến bão hòa ngay cả khi CSI hoàn hảo. Bên cạnh đó, việc phần cứng và RSI đến phẩm chất hệ thống khi so sánh với phân bổ công suất tối ưu cho nút chuyển tiếp giúp nâng hệ thống lý tưởng và hệ thống HD. Cuối cùng, để nâng cao cao đáng kể phẩm chất hệ thống. phẩm chất hệ thống, chúng tôi đề xuất phân bổ công suất Khảo sát trên cho thấy, hầu hết các nghiên cứu về hệ tối ưu cho hai nút đầu cuối và nút chuyển tiếp, nhằm làm thống FD hai chiều tập trung vào việc phân tích và xem xét giảm tác động của lỗi phần cứng và RSI. Kết quả cho thấy, ảnh hưởng của các điều kiện về kênh truyền và nhiễu dư đến phương án đề xuất làm tăng đáng kể phẩm chất hệ thống. phẩm chất hệ thống. Tuy nhiên, để hệ thống vô tuyến hoạt Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau. Mục II động được, ngoài những giải pháp về phần mềm thì phần là mô hình hệ thống và tín hiệu, Mục III tập trung vào việc cứng hệ thống là đòi hỏi bắt buộc. Vì vậy, ngoài các biện phân tích phẩm chất hệ thống, Mục IV đề xuất phân bổ pháp kỹ thuật để nâng cao phẩm chất hệ thống, cần xem công suất tối ưu cho hệ thống, Mục V trình bày kết quả xét lựa chọn phần cứng phù hợp. Trong thực tế, khi thiết bị tính toán số và thảo luận, và cuối cùng, Mục VI rút ra các vô tuyến hoạt động, các lỗi của phần cứng không hoàn hảo kết luận của bài báo. (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 II. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 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 một hệ thống liên lạc điểm – điểm với phần cứng xét trong các nghiên cứu [24, 25] và một số tài liệu khác. lý tưởng (gọi tắt là hệ thống lý tưởng), trong đó mỗi đầu 27
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 mong muốn phát đi tại S1, S2 và R; η1,η2 và ηR lần lượt là độ HD, tín hiệu thu có dạng sau: các lỗi phần cứng tổng hợp tại S1, S2 và R thỏa mãn η1 ∼ 2 2 2 CN(0, k P1), η2 ∼ CN(0, k P2) và ηR ∼ CN(0, k PR), với y = hs + z, (1) 1 2 R k1, k2 và kR lần lượt là hệ số méo dạng tổng hợp tại S1, S2 trong đó h là hệ số pha đinh của kênh truyền từ phía phát và R; P1, P2 và PR lần lượt là công suất phát trung bình tại đến phía thu, s là tín hiệu cần truyền đi, z là nhiễu trắng S1, S2 và R; h1R, h2R và ehRR tương ứng là hệ số pha-đinh cộng tính (AWGN: Additive white Gaussian noise) tại đầu của kênh truyền từ S1 tới R, từ S2 tới R và từ kênh ảnh vào máy thu. Trong trường hợp phần cứng không lý tưởng hưởng mạch phát tới mạch thu của R; zR(t) là nhiễu trắng (gọi tắt là hệ thống không lý tưởng), phía máy phát và máy cộng tính (AWGN) tại đầu vào R, với zR ∼ CN(0, NR). thu sẽ tạo ra các nguồn nhiễu lần lượt là ηtx và ηrx, với Giả sử rằng, thời gian xử lý tín hiệu tại R bằng một chu tx 2 rx 2 2 η ∼ CN(0, ktxP), η ∼ CN(0, krx|h| P) [24]. Trong đó, kỳ ký hiệu, tức là thành phần tín hiệu phát trên nút chuyển ktx và krx lần lượt là các tham số đặc trưng cho lỗi phần tiếp esR(t) được thực hiện sau khi khuếch đại tín hiệu thu ở cứng ở máy phát và máy thu; P là công suất tín hiệu phát. thời điểm trước đó yR(t − 1), kết hợp với méo do lỗi phần Từ đó, tín hiệu thu được có dạng sau: cứng của máy thu phát. Do đó ta có tx rx tx rx y = h(s + η ) + η + z = hs + hη + η + z. (2) esR(t) = GyR(t − 1) + ηR(t − 1). (5) Từ (2), công suất trung bình của lỗi phần cứng tổng hợp Khi thông tin trạng thái kênh truyền hoàn hảo, hệ số khuếch do cả phía phát và phía thu gây nên được biểu diễn bằng đại G được định nghĩa theo biểu thức sau: tx rx 2 2 2 2 2 2 2 Eηtx,ηrx {|hη +η | } = P|h| (ktx + krx) = P|h| k , với k = s PR k2 + k2 là méo dạng tổng hợp, đặc trưng cho mức độ ảnh G , , (6) tx rx ρ P (1 + k2) + ρ P (1 + k2) + I + N hưởng của lỗi phần cứng tổng hợp ở cả máy phát và máy 1 1 1 2 2 2 R R 2 2 thu. Từ đó, (2) được đơn giản hóa thành trong đó, ρ1 = |h1R| và ρ2 = |h2R| lần lượt là các độ lợi kênh truyền từ S đển R và từ S đến R; I = Ω P là y = h(s + η) + z, (3) 1 2 R eR R nhiễu lặp vòng còn sót lại tại R sau khi áp dụng tất cả các 2 với η ∼ CN(0, k P). Trên cơ sở mô hình cho hệ thống kỹ thuật triệt nhiễu tự giao thoa, với ΩeR biểu thị khả năng điểm – điểm này, chúng tôi xây dựng mô hình hệ thống triệt nhiễu tại R. chuyển tiếp song công hai chiều với phần cứng không lý Sau khi khuếch đại, R chuyển tiếp tín hiệu thu được tới tưởng như chỉ ra trên Hình 1. Trong mô hình này, để biểu S1 và S2. Tín hiệu thu tại S2 có dạng sau: diễn RSI ở chế độ FD, chúng tôi sử dụng hai ký hiệu ăng- y (t) = h s (t) + h s (t) + z (t), (7) ten biểu diễn cho hai mạch thu và phát. Hệ thống thực tế 2 R2eR e22e2 2 có thể sử dụng một ăng ten chung cho cả thu và phát. Dữ trong đó, hR2 và eh22 lần lượt là hệ số pha đinh của kênh liệu được truyền từ S1 tới S2 và ngược lại thông qua trạm truyền từ R tới S2 và từ mạch phát đến mạch thu của S2; chuyển tiếp R. Trong đó, R sử dụng giao thức khuếch đại z2 là nhiễu AWGN tại S2. Thế (5) vào (7) ta được và chuyển tiếp. y2(t) = hR2[GyR(t − 1) + ηR(t − 1)] + eh22s2(t) + z2(t). (8) Tại thời điểm t, tín hiệu thu của nút chuyển tiếp có dạng e Sử dụng (4), biểu thức (8) trở thành y (t) = h s (t) + h s (t) + h s (t) + z (t), (4) R 1Re1 2Re2 eRReR R h i y2(t) = hR2G h1R s1(t − 1) + η1(t − 1) + h2Rs2(t − 1) ở đây s (t) , s (t) + η (t), s (t) , s (t) + η (t), s (t) , e1 1 1 e2 2 2 eR h i sR(t)+ηR(t), với es1, es2 và esR lần lượt là các tín hiệu thực tế + hR2G h2Rη2(t − 1) + ehRResR(t − 1) + zR(t − 1) phát đi tại S1, S2 và R; s1, s2 và sR lần lượt là các tín hiệu + hR2ηR(t − 1) + eh22es2(t) + z2(t). (9) Sử dụng kỹ thuật mã hóa mạng [2], ta có thể loại bỏ được TX h R h TX 1R X 2R thành phần s (t − 1) ra khỏi y (t), đồng thời có |h |2 = h st()+ h () t yt() st()+ h () t 2 2 R2 11 11 h R 22 2 2 2 RX h TX RR h RX  | | | | | | R1 R2 h 22 h2R và hR1 = h1R . Do đó, ta xác định được SINDR yt() stRR()+ h () t yt() 1 2 tại S2 theo biểu thức |h |2|h |2P S S γ = 1R R2 1 , (10) 1 R 2 2 2 2 2 2 0 |h1R| |hR2| P1d + |hR2| |h2R| P2d + φ1 hay ρ ρ P P Hình 1. Hệ thống chuyển tiếp song công hai chiều với phần cứng γ = 1 2 1 R . (11) 2 [ ] 2 0 không lý tưởng. ρ1P1 ρ2PRd + t2d1 + ρ2P2PRd + φ2 28
Tập V-1, Số 39, 11.2018 Tương tự ta có SINDR tại S1 như sau: 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 ρ ρ P P γ = 1 2 2 R , (12) 1 0 2 như sau: ρ2P2 [ρ1PRd + t1d2] + ρ P1PRd + φ3 1 2 A2 x B2 x  −xd − 1−x d − 2 2 2  − 1 (1−x d) ( ) / trong đó: φ = |h | t d + t /G , φ = ρ P t d + S2 1 2 1+C x e U2 x , x < 1 d, 1 R2 R R 2 2 2 R R R Pout(x) = 2 ρ2P2t2d2 + t2tR, φ3 = ρ1PRtRdR + ρ1P1t1d1 + t1tR, ρ1 = 1, x ≥ 1/d. 2 2 2 2 2 2 2 2  |h1R| = |hR1| , ρ2 = |hR2| = |h2R| , d = k1 + kR + k1 kR, (17) 0 2 2 2 2 2 2 2 d = k2 + kR + k2 kR, d1 = 1 + k1, d2 = 1 + k2, dR = 1 + kR, trong đó, với Ω1 = E{ρ1} và Ω2 = E{ρ2}, ta có I1 = Ωe1P1, I2 = Ωe2P2, IR = ΩeRPR, t1 = I1+N1, t2 = I2+N2, tR = IR + NR, với Ωe1 và Ωe2 lần lượt biểu thị khả năng triệt tRdR t2(Ω2P2d2 + Ω1P1d1) A2 , + ; nhiễu tại S1 và S2. Ω1P1 Ω1P1Ω2PR 0 Chú ý rằng, trong trường hợp k = k = k = 0, hệ thống 2P2t2d d1 1 2 R B2 , ; này trở thành hệ thống lý tưởng. Ω1P1PR 0 d Ω2P2 − dΩ1P1 C2 , ; Ω1P1 III. PHÂN TÍCH PHẨM CHẤT HỆ THỐNG p p U2(x) , M2(x)K1 2 M2(x) 3 2 1. Xác suất dừng hệ thống D2 x E2 x F2 x 1 + C2 x M (x) , + + ; 2 (1 − xd)3 (1 − xd)2 1 − xd 1 − xd 1) Biểu thức chính xác xác suất dừng: Xác suất dừng hệ thống (OP: Outage probability) được 2 2 0 P2t d d định nghĩa là xác suất mà tỉ số SINDR nhỏ hơn mức ngưỡng D 2 1 ; 2 , 2 yêu cầu tối thiểu hệ thống đặt ra, tức là Ω1P1Ω2PR t d (P t d + P t d ) E 2 1 R R R 2 2 2 ; Pout = Pr{γ < x}, (13) 2 , 2 Ω1P1Ω2PR t2tR trong đó γ là tỉ số SINDR và x là mức ngưỡng xem xét, F , . 2 Ω P Ω P với x = 2R − 1, ở đây R là tốc độ yêu cầu tối thiểu của 1 1 2 R hệ thống có đơn vị là bit/s/Hz. Từ đó xác suất dừng tại S2 Bằng phương pháp tương tự, ta xác định được xác suất dừng được xác định như sau: tại S1 như sau: ∞ A x B x2 ¹ 0 1 1 h i  1−xd − − 0 − 0 2 0 S2 S  − 1 x d (1−x d ) ( ) / P = Pr{γ2 < x} = 1 − 1 − Fρ (X) fy(y)dy, (14) 1 1 2 1+C x e U1 x , x < 1 d , out 1 Pout(x) = 1 0 0 1, x ≥ 1/d ,  (18) với X được xác định bằng trong đó 2x2P t d d0 x(P t d + P t d ) X = 2 2 1 + R R R 2 2 2 2 t d t (Ω P d Ω P d ) P1PR(1 − xd) P1PR(1 − xd) R R 1 1 1 1 + 2 2 2 A1 , + ; x2t d (P t d + P t d ) xt t Ω2P2 Ω1PRΩ2P2 + 2 1 R R R 2 2 2 + 2 R 2 2 2P1t1dd2 yP1P (1 − xd) yP1PR(1 − xd) B , ; R 1 Ω P P 0 3 2 2 0 2 2 R xyP d x P2t d d 0 + 2 + 2 1 . (15) dΩ1P1 − d Ω2P2 P (1 − xd) 2 3 C1 , ; 1 yP1PR(1 − xd) Ω2P2 p p U1(x) , M1(x)K1 2 M1(x) ; Trong biểu thức (14), Fρ1 (X) và fy(y) lần lượt biểu thị hàm 3 2 phân phối tích lũy (CDF: Cumulative distribution function) D1 x E1 x F1 x 1 + C1 x M (x) , + + ; và hàm mật độ xác suất (PDF: Probability density function), 1 (1 − xd0)3 (1 − xd0)2 1 − xd0 1 − xd0 xt2 d1 với y = ρ2 − · 2 2 PR(1−xd) P1t d d D , 1 2 ; Chú ý rằng, khi kênh truyền là kênh pha-đinh Rayleigh, 1 2 Ω1P2Ω2PR hàm CDF có dạng: t1d2(PRtRdR + P1t1d1) E , ; x 1 2 − Ω Ω1P2Ω2P Fρ (x) = 1 − e l , x ≥ 0, l = 1 ÷ 2, (16) R l t t F 1 R . 2 1 , với Ωl = E{|hl | } là độ lợi trung bình của kênh truyền. Ω1P2Ω2PR 29
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 id được. Do đó, sử dụng biểu thức xấp xỉ ở (20) và (21) thay S −Aid xq q 2 ( ) − 2 id( ) id( ) Pout x = 1 2e M2 x K1 2 M2 x , (19) 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 trong đó với áp dụng biểu thức (3.361.1) và (3.361.2) trong [28], ta xác định được biểu thức gần đúng SEP tại S và S tương id tR t2(Ω2P2 + Ω1P1) 1 2 A2 , + ; ứng như sau: Ω1P1 Ω1P1Ω2PR id id id s B = C = D = 0; √ (s s β 0 ! 2 2 2 α β 2π 2π C + 2d SEP ≈ √ − erf 1 t (P t + P t ) 1 β 0 Eid 2 R R 2 2 ; 2 2π β C + 2d0 2d 2 , 2 1 Ω1P1Ω2P β R C s − 1 s β ! t t 2A e 2d0 A 2π C id 2 R − 1 1 1 F2 , ; β√ + β β erf 0 Ω1P1Ω2PR 0 2d C1 d C1 C1 id id 2 id β M (x) , E x + F x. C −2d0 2 2 2 " β 0 − 1 − ( ) 2d0 B1 2 C1 + d e Biểu thức OP tại S có dạng tương tự. + √ 1 ( β − 0)2 03 C1 2d d 2) Biểu thức xấp xỉ xác suất dừng: s s β 0 !#) Để thu được biểu thức dạng đơn giản hơn của OP ở (17) 2π C − 2d + 3 erf 1 , (24) và (18), trong phần này, chúng tôi đưa ra biểu thức xấp xỉ β − 0 2d0 C1 2d 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) √ s s ( s Cβ + 2d ! rất nhỏ, sử dụng biểu thức xấp xỉ K (u) ≈ 1/u khi u 1, α β 2π 2π 2 1 SEP2 ≈ √ − erf v β β 2d kết hợp với hàm xấp xỉ Taylor e ≈ 1 + v khi v → 0, ta 2 2π C2 + 2d 0 β xác định được biểu thức xấp xỉ trong trường hợp x < 1/d C s − 2 s β ! 2A e 2d A 2π C hoặc x < 1/d như sau: − 2 2 2 β√ + β β erf ap 2d S 0 0 C2 d C2 C2 1 −(d +C1)x −C1 x 2 (d −C1)x P (x) ≈ 1 − e + A xe + B x e , (20) β out 1 1 C −2d " β − 2 Sap − (C d)e 2d 2 −(d+C2)x −C2 x 2 (d−C2)x B2 2 2 + Pout (x) ≈ 1 − e + A2 xe + B2 x e . (21) + √ ( β − )2 3 C2 2d d s s β !#) 2. Phẩm chất lỗi ký hiệu 2π C − 2d + 3 erf 2 , (25) Cβ − 2d 2d Theo [2], tỉ lệ lỗi ký hiệu trung bình được xác định thông 2 qua biểu thức: trong đó, erf là hàm lỗi (error function) được xác định bởi ∫ x − 2 β β ∞ ( ) √2 t erf x = e dt, C1 = β + 2C1 và C2 = β + 2C2. ¹ 2 2 π 0 n p o α t − t SEP = αE Q βγ = √ F e 2 dt, (22) Trong trường hợp phần cứng là lý tưởng, xác suất lỗi ký 2π β 0 hiệu tại S2 có dạng đơn giản là id trong đó, id αA2 ∞ SEP2 ≈ , (26) 1 ¹ 2 2β Q(x) = √ e−t /2dt, 2π và tại S1 có dạng tương tự. x giá trị γ là SINDR của hệ thống, α và β được xác định IV. TỐI ƯU HÓA PHÂN BỔ CÔNG SUẤT CHO thông qua dạng điều chế (chẳng hạn, với điều chế BFSK HỆ THỐNG trực giao, α = β = 1, với điều chế BPSK, α = 1, β = 2), Đối với truyền thông song công trên cùng băng tần, độ F(x) là CDF của SINDR và bằng Pout(x) với Pout(x) được lớn của nhiễu tự giao thoa còn sót lại quyết định đến sự xác định từ biểu thức (17) và (18). Đặt x = t2/β, ta xác tồn tại của hệ thống. Để giảm ảnh hưởng của nhiễu tự giao định được SEP thông qua biểu thức thoa, nâng cao phẩm chất hệ thống, việc phân bổ công suất √ ∞ α β ¹ e−βx/2 phát hợp lý là điều hết sức cần thiết. Vì vậy, cần tính toán SEP = √ √ F(x)dx. (23) để phân bổ công suất phát cho nút chuyển tiếp và hai nút 2 2π x 0 đầu cuối phù hợp. 30
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 Ω1 = Ω2, Ωe1 = Ωe2, N1 = N2, k1 = k2 và P1 = P2. Như vậy, quả tại S1 được xác định bằng phương pháp tương tự. Các mô hình khảo sát trở thành mô hình đối xứng (symmetric), tham số còn lại sử dụng trong mô phỏng và đánh giá như tức là mô hình có hai nút đầu cuối giống hệt nhau. Từ đó sau: Ω1 = Ω2 = 1 và Ωe1 = Ωe2 = ΩeR = Ωe. 0 ta có: d = d , d1 = d2, t1 = t2, A1 = A2, B1 = B2 và Hình 2 minh họa xác suất dừng tại S2 theo SNR trung C1 = C2 = 0. Chúng tôi xem xét tổng công suất phát của bình, trong đó chất lượng hệ thống với phần cứng không hệ thống là P1 + P2 + PR = P. Đặt P1 = P2 = λP, từ đó lý tưởng được so sánh với hệ thống có phần cứng lý tưởng PR = (1 − 2λ)P. (ideal hardware). Đồng thời, phẩm chất OP khi sử dụng Với những điều kiện trên, (18) được giản lược thành Cácphân công bổ trình công suấtnghiên tối ưucứu (λ, phát= λ∗ )triển ở các và biểu ứng thức dụng (30) CNTT-TT Tập , Số , tháng /2018 A x B x2 và (31) được so sánh với phân bổ công suất ngẫu nhiên S − 1 − 1 P 1 (x) ≈ − ( − xd)e 1−x d (1−x d)2 f (λ), out 1 1 = (27) (λ = 1/10), với mức ngưỡng khảo sát choidOP là x = 1. sở những kết quả phân tích, đo lường và thử nghiệm *id 2(PN ) Trên cơ sở nhữngRR kết quả phân tích, đo lường, và thử(31) cho trường hợp x < 1/d. Lấy đạo hàm theo λ ta có  về lỗi phần cứng tích hợp cũng như khả năng SIC cho 4(RRPN ) 2(  1 P 2 N 1 ) 2 0 0 nghiệm về lỗi phần cứng tích hợp cũng như khả năng SIC A1 x B1 x hệ thống FD, chúng tôi khảo sát phẩm chất hệ thống 0 − − A1 B1 x f (λ) = x(1 − xd)e 1−x d (1−x d)2 + , cho hệ thống FD, chúng tôi khảo sát phẩm chất hệ thống với 1 − xd (1 − xd)2 id 2( PN )(  P 2 N ) với lỗi phần cứng và RSI tương ứng là vớilỗi phần cứngR và RSI tương R1 ứng là k1 = 1k2. = kR = k = 0,1 (28) và Ω = −30 dB. Đường lý thuyết chính xác và xấp xỉ thể  e k12R kk k 0.1;  30 dB . Đường lý 0 0 V. hiệnKẾT kết QUẢ quả ở TÍNH các biểu TOÁN thức (17) SỐ và VÀ (21) THẢO cho trường LUẬN hợp trong A1 và B1 lần lượt là đạo hàm của A1 và B1 theo λ. 0 thuyết chính xác và xấp xỉ thể hiện kết quả ở biểu thức Sau một số phép biến đổi toán học, cho f (λ) = 0, ta thu phầnĐể kiểm cứng khôngchứng lý kết tưởng, quả và phân biểu thứctích, (19)tính cho toán trường OP , được phương trình sau: SEPhợp phầnvà phân cứng bổ lý tưởng.công suất tối ưu cho hệ thống khảo (17) và (21) cho trường hợp phần cứng không lý Mức độ ảnh hưởng của lỗi phần cứng đến OP hệ thống aλ2 + bλ + c = 0, (29) sát, chúng tôi sử dụng mô phỏng Monte Carlo, xem tưởng, và biểu thức (19) cho trường hợp phần cứng lý là lớn, đặc biệt ở vùng SNR cao (trên 30 dB). Lỗi phần tưởng. Hình 2 cho thấy mức độ ảnh hưởng lớn của lỗi trong đó: xétcứng ảnh kếthưởng hợp vớicủa nhiễu lỗi phần dư, làm cứng cho OPvà mứcsớm đạtđộ mứcnhiễu bão dư phần cứng đến OP hệ thống, đặc biệt ở vùng SNR đếnhòa. phẩm Điều chất này thểhệ hiệnthống. rõ trong Trong kết quảđó tỉ tính số toán SNR xác suấttrung a = −4dR(1 − xd)(ΩeRP + NR) + 2d1(Ωe1P + 2N1), dừng, bằng cách cho công suất phát tiến đến vô hạn, ta cao (trên 30 dB ). Lỗi phần cứng kết hợp với nhiễu bình được xác định bằng biểu thức SNR PN/ , b = 4dR(1 − xd)(ΩeRP + NR), sẽ thu được biểu thức OP là một hằng số khác 0. Trong00dư, làm cho OP sớm đạt mức bão hòa. Điều này thể c = −dR(1 − xd)(ΩeRP + NR). vớikhi PP đó, với phần/3 cứngvà NNNN lý tưởng, OP tiếp tục giảm khi1 . tăng Mặt hiện rõ trong kết quả tính toán xác suất dừng, bằng SNR0. Mặt khác, phân bổ012R công suất tối ưu cho độ lợi đáng Phương trình (29) chỉ có một nghiệm dương, và nghiệm đó khác,kể sohiệu với trườngnăng hệ hợp thống ngẫu nhiên, được đặc tập biệt trung cho hệkhảo thống sát lý tại cách cho công suất phát tiến đến vô hạn, ta sẽ thu chính là giá trị của λ để f (λ) đạt cực tiểu. Từ đó, giá trị tưởng. Chú ý rằng, với những tham số đã chọn, phân bổ được biểu thức OP là một hằng số khác 0. Trong khi tối ưu cần tìm là S , kết quả tại S được xác định bằng phương pháp √ 2 công suất tối ưu có1 giá trị từ 0,25 đến 0,3 cho cả hệ thống đó, với phần cứng lý tưởng, OP tiếp tục giảm khi ∗ −2dR(1 − xd)(ΩeRP + NR) + ∆ tươnglý tưởng tự. vàCác không tham lý tưởng. số còn lại sử dụng trong mô λ = , (30) tăng SNR . Mặt khác, phân bổ công suất tối ưu cho độ −4d (1 − xd)(Ω P + N ) + 2d (Ω P + 2N ) R eR R 1 e1 1 Hình 3 thể hiện xác suất dừng tại S2 theo hệ số  phân bổ1 phỏng, đánh giá như sau: 1 2 ; lợi đáng kể so với trường hợp ngẫu nhiên, đặc biệt cho trong đó công suất, với mức nhiễu dư và lỗi phần cứng khác nhau.     . hệ thống lý tưởng. Chú ý rằng, với những tham số đã ∆ = 2d1dR(1 − xd)(ΩeRP + NR)(Ωe1P + 2N1). 1 2R 0 chọn, phân bổ công suất tối ưu có giá trị từ 0.25 đến 10 Trong trường hợp lý tưởng, hệ số phân bổ công suất tối 0.3 cho cả hệ thống lý tưởng và không lý tưởng.  1 / 10 ưu được xác định bởi 0 √  * 10 id Lyù töôûng (moâ phoûng) ∗id −2(ΩeRP + NR) + ∆ λ = , (31) -1 Lyù töôûng (lyù thuyeát) 10 −4(ΩeRP + NR) + 2(Ωe1P + 2N1) Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) trong đó -1 Khoâng lyù töôûng (xaáp xæ) 10 id ∆ = 2(ΩeRP + NR)(Ωe1P + 2N1). -2 10 Lyù töôûng (moâ phoûng) Xaùc suaát döøng (OP) döøng suaát Xaùc Lyù töôûng (lyù thuyeát) V. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SỐ VÀ THẢO LUẬN Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) -2 Xaùc suaát döøng (OP) döøng suaát Xaùc 10 Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) Để kiểm chứng kết quả phân tích, tính toán OP, SEP và  Khoâng lyù töôûng (xaáp xæ) k 0.05;  25dB -3 phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống khảo sát, chúng tôi 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40  sử dụng mô phỏng Monte Carlo, xem xét ảnh hưởng của Tæ soá SNR trung bình [dB] k 0.1;  30dB -3 lỗi phần cứng và mức độ nhiễu dư đến phẩm chất hệ thống. 10 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 Trong đó tỉ số SNR trung bình được xác định bằng biểu thức HìnhHình 2. 2. ẢnhXác hưởng suất củadừng lỗi phầntại S cứng theo và hệ sự số thay phân bổđổi công SNR suất . 2 λ SNR = P0/N0, với P0 = P/3 và N0 = N1 = N2 = NR = 1. đến xác suất dừng tại S2. S  Hình 2 minh họa xác suất dừng tại S2 theo SNR Hình 3. Xác suất dừng tại 2 theo hệ số . 31 trung bình. Trong đó chất lượng hệ thống với phần Hình 3 thể hiện xác suất dừng tại S2 theo hệ số cứng không lý tưởng (impairments) được so sánh với phân bổ công suất, với mức nhiễu dư và lỗi phần cứng hệ thống có phần cứng lý tưởng (ideal hardwares). khác nhau. Trong đó, xác suất dừng được khảo sát với Đồng thời, phẩm chất OP khi sử dụng phân bổ công SNR=40dB cho hai trường hợp: k 0.05;   25 suất tối ưu ( * ) ở biểu thức (30) và (31) được so  sánh với phân bổ công suất ngẫu nhiên ( 1 / 10 ), dB và k 0.1;  30 dB , các tham số còn lại sử với mức ngưỡng khảo sát cho OP là x 1 . Trên cơ dụng như ở Hình 2. Trong trường hợp thứ nhất - 8 -
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập , Số , tháng /2018  id sở những kết quả phân tích, đo lường và thử nghiệm *id 2(PN )  RR , (31) về lỗi phần cứng tích hợp cũng như khả năng SIC cho 4(PN ) 2(  P 2 N ) RR 1 1 hệ thống FD, chúng tôi khảo sát phẩm chất hệ thống id  với lỗi phần cứng và RSI tương ứng là với 2( RPN R1 )(  P 2 N 1 ) . k kk k 0.1;   30 dB . Đường lý V. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SỐ VÀ THẢO LUẬN 12R Để kiểm chứng kết quả phân tích, tính toán OP , thuyết chính xác và xấp xỉ thể hiện kết quả ở biểu thức SEP và phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống khảo (17) và (21) cho trường hợp phần cứng không lý sát, chúng tôi sử dụng mô phỏng Monte Carlo, xem tưởng, và biểu thức (19) cho trường hợp phần cứng lý xét ảnh hưởng của lỗi phần cứng và mức độ nhiễu dư tưởng. Hình 2 cho thấy mức độ ảnh hưởng lớn của lỗi OP SNR đến phẩm chất hệ thống. Trong đó tỉ số SNR trung phần cứng đến hệ thống, đặc biệt ở vùng cao (trên 30 dB ). Lỗi phần cứng kết hợp với nhiễu bình được xác định bằng biểu thức SNR PN/ , 00dư, làm cho OP sớm đạt mức bão hòa. Điều này thể với PP0 /3 và NNNN012R 1 . Mặt hiện rõ trong kết quả tính toán xác suất dừng, bằng khác, hiệu năng hệ thống được tập trung khảo sát tại cách cho công suất phát tiến đến vô hạn, ta sẽ thu được biểu thức OP là một hằng số khác 0. Trong khi S , kết quả tại S được xác định bằng phương pháp 2 1 đó, với phần cứng lý tưởng, OP tiếp tục giảm khi tương tự. Các tham số còn lại sử dụng trong mô tăng SNR . Mặt khác, phân bổ công suất tối ưu cho độ   1 phỏng, đánh giá như sau: 1 2 ; lợi đáng kể so với trường hợp ngẫu nhiên, đặc biệt cho   hệ thống lý tưởng. Chú ý rằng, với những tham số đã 1 2R  . Các0 công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyềnchọn, thông phân bổ công suất tối ưu có giá trị từ 0.25 đến 10 0.3 cho cả hệ thống lý tưởng và không lý tưởng.  1 / 10 0 Trong đó, xác* suất dừng được khảo sát với SNR = 40 dB 10 Lyù töôûng (moâ phoûng) cho hai trường hợp: (i) k = 0,05 và Ωe = −25 dB, (ii) Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập , Số , tháng /2018 -1 Lyù töôûng (lyù thuyeát) k10= 0,1 và Ωe = −30 dB, các tham số còn lại sử dụng như Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) ở Hình 2.  Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) (k 0.05;-1  25 dB ) phẩm Khoâng chấ lyù töôûngt OP (xaáp xæ) cho hệ phần cứng lý tưởng. Cả lỗi phần cứng và nhiễu tự giao 10 Trong trường hợp (i), phẩm chất OP cho hệ thống lý thoa đều ảnh hưởng lớn đến phẩm chất hệ thống, vì tưởng-2 và không lý tưởng có sự thay đổi rõ rệt theo λ. Khi thống lý tưởng và không lý tưởng có sự thay đổi rõ rệt 10 Lyù töôûng (moâ phoûng) vậy để hệ thống FD hai chiều có thể hoạt động được, Xaùc suaát döøng (OP) döøng suaát Xaùc ta tăng mức độ lỗi phần cứng, từ 0,05 ở trường hợp (i) lên Lyù töôûng (lyù thuyeát) theo  . Khi ta tăng mức độ lỗi phần cứng (từ 0.05 ở 0,1 ở trường hợp (ii), OP hệ thống không lý tưởng đạt tới các giải pháp kỹ thuật về triệt nhiễu tự giao thoa và Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) trường hợp-2 1 lên 0.1 ở trường hợp 2), OP hệ thống Xaùc suaát döøng (OP) döøng suaát Xaùc 10 bão hòa,Khoâng do đó lyù töôûng không (lyù thuyeát) có sự khác biệt khi λ thay đổi. Kết  thiết kế phần cứng cần được tiến hành đồng bộ và có Khoâng lyù töôûng (xaáp xæ) k 0.05;  25dB quả-3 cho thấy sự đúng đắn của kết quả phân tích so với kết không lý tưởng đạt tới bão hòa, do đó không có sự 10 hiệu quả. quả0 khảo5 sát. Đồng10 15 thời khi20 lỗi25 phần30 cứng35 lớn, kết40 hợp với khác biệt khi  thay đổi. Hình 3 cho thấy sự đúng đắn Tæ soá SNR trung bình [dB] k 0.1;  30dB công suất phát đủ lớn, có thể sử dụng phân bổ công suất -3 của kết 10quả phân tích so với kết quả khảo sát. Đồng Hình 2.cố Xác định suất cho dừng hệ thống tại để S giảm theo độ sự phức thay tạp. đổi SNR . 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 2 thời khi lỗi phần cứng lớn, kếtλ hợp với công suất phát 1 Hình 4 khảo sát OP tại S2 theo mức độ ảnh hưởng của lỗi phần cứng, với SNR = 40 dB và Ωe = −30 dB, sử dụng đủ lớn, có thể sửHình dụng 3. Xácphân suất bổ dừng Scông tại S 2suất. cố định cho 0.8 Hình 2 minh họa xác suất dừng tại S2 theo SNR Hình 3. Xác suất dừng tại 2 theo hệ số . phân bổ công suất tối ưu và tốc độ truyền dẫn thay đổi, hệ thống để giảm độ phức tạp. trung bình.R = 1; Trong 2; 3 bit / đós/Hz chất. Chú lượng ý rằng khihệ k thống= k = vớik phần= k = 0, 0.6 1 2 R 0 S Hình10 3 thể hiện xác suất dừng tại 2 theo hệ số cứng khôngphẩm chấtlý tưởngOP của (impairments) hệ thống khảo sátđược trở thànhso sánhOP vớicho hệ Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) 0.4 thống lý tưởng. Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng lớn của phân bổ công suất,Khoâng lyù với töôûng mức (lyù thuyeát) nhiễu dư và lỗi phần cứng hệ thống có phần cứng lý tưởng (ideal hardwares). 0.2 lỗi phần cứng đến phẩm chất hệ thống. Ngay cả khi lỗi rất khác nhau. TrongKhoâng đó, lyù töôûng xác (xaáp suất xæ) dừng được khảo sát với (OP) döøng suaát Xaùc Đồng thời, phẩm chất OP khi sử dụng phân bổ công nhỏ (k = 0,01), phẩm chất hệ thống bắt đầu giảm so với hệ -1 0 SNR=40dB10 cho hai trường hợp: k 0.05;   25 thống lý tưởng.* Khi lỗi lớn (k = 0,15) phẩm chất hệ thống suất tối ưu ( ) ở biểu thức (30) và (31) được so 0.3 giảm 10 lần so với hệ thống lý tưởng. dB k 0.1;   30 dB 0.2 sánh với phân bổ công suất ngẫu nhiên ( 1 / 10 ), và , các tham số còn lại sử k 0.2 Hình 5 minh họa tổng quan về xác suất dừng dưới sự ảnh 0.1 0.1 Ω dụng như-2 ở Hình 2. Trong trường hợp thứ nhất 0 0 với mứchưởng ngưỡng đồng khảo thời củasát haicho yếu OP tố là lỗix phần1 . cứngTrên vàcơ khả 10 năng triệt nhiễu tự giao thoa với SNR = 40 dB và λ = 0,3. (OP) döøng suaát Xaùc  1, 2, 3 Hình 5. Xác suất dừng tại S theo lỗi phần cứng k và Trong trường hợp k = 0 và Ωe = 0, hệ thống khảo sát trở 2 thành hệ thống HD với phần cứng lý tưởng. Cả lỗi phần- 8 - khả năng triệt nhiễu  . Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT -3 Tập , Số , tháng /2018 cứng và nhiễu tự giao thoa đều ảnh hưởng lớn đến phẩm 10 0 0.05 0.1 0.15 chất hệ thống, vì vậy để hệ thống FD hai chiều có thể hoạt k Hình 6 so sánh thông lượng hệ thống xem xét k 0.05;   25 dB OP phần cứng lý tưởng. Cả lỗi phần cứng và nhiễu tự giao động( được, các giải pháp kỹ) thuật phẩm về chấtriệtt nhiễu tựcho giao hệ (Throughput - bit/s/Hz) với hệ thống lý tưởng với Hìnhthoa 4. đều Ảnh ảnh hưởng hưởng của lỗi lớn phần đến cứng phẩmk tới chất xác suất hệ dừngthống, tại vìS thoathống và thiết lý tưởng kế phần và cứngkhông cần lý đượctưởng tiến có hànhsự thay đồng đổi bộ rõ và rệt Hình 4. Xác suất dừng tại S2 theo lỗi phần cứng k2 . với tốc độ truyền dẫn khác nhau. k 0.1,   30dB và  * . Trong đó, thông cótheo hiệu quả. . Khi ta tăng mức độ lỗi phần cứng (từ 0.05 ở vậy để hệ thống FD hai chiều có thể hoạt động được, Hình 4 khảo sát OP tại S theo mức độ ảnh Hìnhtrường 6 sohợp sánh 1 lên thông 0.1 lượng ở trường hệ thống hợp xem 2), xétOP (Through- hệ thống các giải pháp kỹ thuật về triệt nhiễu2 tự giao thoa và lượng hệ thống được xác định thông qua biểu thức thiết kế phần cứng cần được tiến hành đồng bộ và có putkhông - bit/s/Hz) lý tưởng với đạt hệ tới thống bão lý hòa, tưởng do đó với khôngk = có0, 1 sự; hưởng của lỗi phần cứng, với SNR=40dB,  30  (1 OP) . Với tốc độ truyền dẫn thấp Ω = −30 dB và λ = λ∗. Trong đó, thông lượng hệ thống e khác biệt khi  thay đổi. Hình 3 cho thấy sự đúng đắn hiệu quả. được xác định thông qua biểu thức T = R(1 − OP). Với tốc dB , sử dụng phân bổ công suất tối ưu và tốc độ (  2 ), ảnh hưởng của lỗi phần cứng đến thông của kết quả phân tích so với kết quả khảo sát. Đồng độ truyền dẫn thấp (R = 2), ảnh hưởng của lỗi phần cứng truyền dẫn thay đổi,  1, 2, 3 bit/s/Hz . Chú ý rằng lượng không đáng kể. Nhưng khi tốc độ truyền dẫn thời khi lỗi phần cứng lớn, kết hợp với công suất phát 1 đến thông lượng không đáng kể. Nhưng khi tốc độ truyền tăng lên (  3; 4 ), hệ thống với lỗi phần cứng dẫnđủ tăng lớn, lên có ( Rthể= sử3; 4dụng), hệ phân thống bổ với công lỗi phần suất cứngcố định không cho khi kkk12R 0.8 k0 , phẩm chất OP của hệ thểhệ đạt thống tới tiệm để giảm cần yêu độ phức cầu ngay tạp. cả khi SNR đủ lớn. Khi không thể đạt tới tiệm cần yêu cầu ngay cả khi SNR 0.6 R = 4 bit/s/Hz,0 hệ thống không lý tưởng chỉ đạt T = 2,5 thống khảo sát trở thành OP cho hệ thống lý tưởng. 10 đủ lớn. Khi  4 bit/s/Hz, hệ thống không lý tưởng bit/s/Hz. Vì vậy, choKhoâng hệ lyù töôûng thống (moâ phoûng) FD truyền dẫn tốc độ cao, Hình 4 cho0.4 thấy sự ảnh hưởng lớn của lỗi phần cứng Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) 0.2 chỉ đạt  2.5 bit/s/Hz. Vì vậy, cho hệ thống FD việc sử dụng các thiếtKhoâng lyù bị töôûng phần (xaáp xæ) cứng giá thành cao để đảm đến phẩm (OP) döøng suaát Xaùc chất hệ thống. Ngay cả khi lỗi rất nhỏ bảo phẩm chất hệ thống là điều tất yếu. truyền dẫn tốc độ cao, việc sử dụng các thiết bị phần -1 0 10 (k 0.01) , phẩm chất hệ thống bắt đầu giảm so với Hình 7 minh họa phẩm chất lỗi ký hiệu tại S2 theo SNR cứng giá thành cao để đảm bảo phẩm chất hệ thống là 0.2 0.3 trung bình, sử dụng điều chế BPSK với k = 0,1; Ωe = hệ thống lý tưởng.k Khi lỗi lớn (k 0.15)0.2 phẩm chất 0.1 0.1 Ω điều tất yếu. −30 dB và λ = 1/3 (tức là P1 = P2 = PR). Trong đó, -2 0 0 10 hệ thống giảm 10 lần so với hệ thống lý tưởng. đường lýthuyết (OP) döøng suaát Xaùc thể hiện kết quả ở biểu thức (25) và (26).  1, 2, 3 S k Ta thấy rằng, khi SNR thấp (dưới 10 dB) sự sai khác giữa HìnhHình 5. 55 Xác . minhXác suất suất dừnghọa dừng tạitổngS tại2 theoquan 2 lỗitheo về phần lỗi xác cứngphần suấtk cứngvà dừng khả năngvà dưới phân tích lý thuyết và kết quả mô phỏng là khá lớn. Nhưng triệt nhiễu Ωe. khả năng triệt nhiễu  . -3 sự ảnh hưởng đồng thời của hai yếu tố là lỗi phần 10 0 0.05 0.1 0.15 cứng Hình và khả 6 so năng sánh thông triệt lượngnhiễu hệ tự thống giao xem thoa xét với k 32 SNR=40(ThroughputdB - bit/s/Hz) 0.3 với hệ thống lý tưởngk với0 Hình 4. Xác suất dừng tại S theo lỗi phần cứng k . ,  . Trong trường hợp và 2 *   k 0 , 0.1hệ , thống  khảo30dB sát và trở thành. Trong hệ thống đó, thôngHD với Hình 4 khảo sát OP tại S2 theo mức độ ảnh lượng hệ thống được xác định thông qua biểu thức hưởng của lỗi phần cứng, với SNR=40dB,  30  (1 OP) . Với tốc độ truyền dẫn thấp (  2 ), ảnh hưởng của lỗi phần cứng đến thông dB , sử dụng phân bổ công suất tối ưu và tốc độ - 9 - truyền dẫn thay đổi,  1, 2, 3 bit/s/Hz . Chú ý rằng lượng không đáng kể. Nhưng khi tốc độ truyền dẫn tăng lên (  3; 4 ), hệ thống với lỗi phần cứng khi kkk k0 , phẩm chất OP của hệ 12R không thể đạt tới tiệm cần yêu cầu ngay cả khi SNR thống khảo sát trở thành OP cho hệ thống lý tưởng. đủ lớn. Khi  4 bit/s/Hz, hệ thống không lý tưởng Hình 4 cho thấy sự ảnh hưởng lớn của lỗi phần cứng chỉ đạt  2.5 bit/s/Hz. Vì vậy, cho hệ thống FD đến phẩm chất hệ thống. Ngay cả khi lỗi rất nhỏ truyền dẫn tốc độ cao, việc sử dụng các thiết bị phần (k 0.01) , phẩm chất hệ thống bắt đầu giảm so với cứng giá thành cao để đảm bảo phẩm chất hệ thống là hệ thống lý tưởng. Khi lỗi lớn (k 0.15) phẩm chất điều tất yếu. hệ thống giảm 10 lần so với hệ thống lý tưởng. 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 ,  0.3 . Trong trường hợp k 0 và   0 , hệ thống khảo sát trở thành hệ thống HD với - 9 -
Tập V-1, Số 39, 11.2018 Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập , Số , tháng /2018 thống có phần cứng không lý tưởng có phẩm chất kém hơn Các công4 trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập , Số , tháng /2018 nhiềucông lần, hai nhất chiều là trong trong trường trường hợp hệ hợp số méo có dạng lỗi phần lớn. cứng. Lyù töôûng (moâ phoûng) 3.5 4 Lyù töôûng (lyù thuyeát) BêncôngĐồng cạnh hai đó,thời, so chiều để với nâng hệ trong thống cao trường HD phẩm lý tưởng hợpchất thì cóhệ hệ lỗithống, thống phần FD chúng cứng. tôi KhoângLyù töôûng lyù töôûng (moâ phoûng)(moâ phoûng) không lý tưởng có phẩm chất kém hơn nhiều và sớm đạt 33.5 đưa ra giá trị phân bổ công suất tối ưu cho hai nút đầu KhoângLyù töôûng lyù töôûng (lyù thuyeát) (lyù thuyeát) tớiĐồng mức bãothời, hòa để khi nâng công cao suất phẩm phát đủchất lớn. hệ Vì thống, vậy, ngoài chúng tôi Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) 2.5 3 việcđưacuối thực ra và hiệngiá nút trị tốt chuyểnphân các kỹ bổ thuậttiếp. công để Kết suất triệt quả nhiễutối ưuphân tự cho giao tích hai thoa đãnút chứng đầu Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) chominh truyền sự thông ảnh hưởng song công của trên lỗi cùng phần băng cứng tần, và các nhiễu nhà tự giao 22.5 cuối và nút chuyển tiếp. Kết quả phân tích đã chứng sảnminhthoa xuất cầncònsự ảnh thực sót hưởng hiệnlại tốtđến của việc phẩm lỗi hạn phầnchế chất lỗi cứng phầnhệ thống và cứng nhiễu nhằmkhi tựso giao sánh 1.5 2 làm giảm tác động tới phẩm chất hệ thống, từ đó tạo tính với hệ thống lý tưởng, đặc biệt cho hệ thống truyền khảthoa thi chocòn truyền sót lại thông đến song phẩm công chất trên hệ cùng thống băng khi tần. so sánh 11.5  4 Thoâng löôïng (bit/s/Hz) Thoâng thoáng heä  3 vớidẫn hệtốc thống độ cao. lý So tưởng, với hệ đặc thống biệt cholý tưởng, hệ thống hệ thống truyền có 0.5 1  4 TÀI LIỆU THAM KHẢO Thoâng löôïng (bit/s/Hz) Thoâng thoáng heä dẫnphần tốc cứng độ cao. không So với lý hệ tưởng thống có lý phẩm tưởng, chất hệ thốngkém có hơn  2 3 [1] D. Choi and J. H. Lee, “Outage probability of two-way full- 00.5 0  5 2 10 15 20 25 30 35 40 phầnnhiềuduplex cứng lần, relaying nhất không with là imperfect lý trong tưởng trường channel có phẩm state hợp information,” hệ chất số kém méo hơn dạng Tæ soá SNR trung bình [dB] IEEE Communications Letters, vol. 18, no. 6, pp. 933–936, 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 nhiềulớn.June Bên 2014.lần, cạnh nhất đó, là trongso với trường hệ thống hợp HD, hệ lý số tưởng méo dạngthì hệ Tæ soá SNR trung bình [dB] HìnhHình 6. 6.Thông Thông lượng hệ hệ thống thống theo theo sự thay sự đổithaySNR đổivà SNR tốc độ . [2]lớn.thống H. Bên Cui, FD, M.cạnh Ma,không đó, L. so Song, lý với tưởng and hệ B.thống có Jiao, phẩmHD, “Relay lý chất selection tưởng kém thì hệ hơn truyền dẫn khác nhau. for two-way full duplex relay networks with amplify-and- 0 Hình 106. Thông lượng hệ thống theo sự thay đổi SNR . thốngnhiềuforward và FD, protocol,” sớm không đạtIEEE tới lý Transactions tưởngmức bão có onhòa phẩm Wireless khi chất công Commu- kém suất hơn phát nications, vol. 13, no. 7, pp. 3768–3777, Jul. 2014. 0 10 [3]nhiềuđủ A. lớn. Sabharwal, và Vì sớm vậy, P.đạt ngoài Schniter, tới mức việc D. Guo, bãothực D.hòa hiện W. khi Bliss,tốt công các S. Ran- kỹsuất thuật phát để đủgarajan, lớn. Vì and vậy, R. ngoài Wichman, việc “In-band thực hiện full-duplex tốt các wireless: kỹ thuật để -1 triệt nhiễu tự giao thoa cho truyền thông song công 10 Challenges and opportunities,” IEEE Journal on Selected -1 triệttrênAreas cùng nhiễu in Communications băng tự giao tần, thoa các, vol. nhà cho 32, sản truyền no. 9,xuất pp. thông cần 1637–1652, thực song hiện công tốt 10 2014. [4]trênviệc D. cùng Bharadia,hạn chếbăng E. lỗi McMilin, tần, phần các and cứngnhà S. Katti, sản nhằm “Fullxuất làm duplex cần giảmthực radios,” hiệntác độngtốt -2 10 việctớiin phẩmProceedingshạn chế chất lỗi of hệ thephần thống, ACM cứng SIGCOMM từ nhằm đó Conference tạolàm tínhgiảm (SIG- khả tác thiđộng cho -2 COMM ’13) 10 . New York, USA: ACM, 2013, pp. 375–386. [5]tớitruyền Y. phẩm Y. Kang,thông chất B.-J. song hệ Kwak, thống,công and trên J. từ H. cùng đó Cho, tạo “Anbăn tính optimalg tần. khả full- thi cho -3 duplex af relay for joint analog and digital domain self- 10 Lyù töôûng (moâ phoûng) truyền thông song công trên cùng băng tần. Xaùc suaát loãi kyù hieäu (SEP) hieäu kyù loãi suaát Xaùc interference cancellation,” IEEE Transactions on Communi- -3 10 LyùLyù töôûng töôûng (lyù (moâ thuyeát) phoûng) cations, vol. 62, no. 8, pp. 2758–2772, 2014. Xaùc suaát loãi kyù hieäu (SEP) hieäu kyù loãi suaát Xaùc TÀI LIỆU THAM KHẢO KhoângLyù töôûng lyù töôûng (lyù thuyeát) (moâ phoûng) [6] D. Korpi, L. Anttila, V. Syrjal¨ a,¨ and M. Valkama, Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) TÀI LIỆU THAM KHẢO -4 Khoâng lyù töôûng (moâ phoûng) [1]“Widely-linear D. Choi digital and self-interferenceJ. H. Lee, "Outage cancellation Probability in of 10 Khoâng lyù töôûng (lyù thuyeát) direct-conversion full-duplex transceiver,” arXiv preprint 0-4 5 10 15 20 25 30 35 40 [1] D.Two Choi-Way and Full J.- DuplexH. Lee, Relaying"Outage ProbabilityWith Imperfect of 10 arXiv:1402.6083, 2014. 0 5 10Tæ soá 15SNR trung20 bình 25[dB] 30 35 40 TwoChannel-Way Full-StateDuplex RelayingInformation," With ImperfectIEEE Tæ soá SNR trung bình [dB] [7] J. R. Krier and I. F. Akyildiz, “Active self-interference cancellationChannelCommunications of passband State signals Letters, usingInformation," gradientvol. 18, descent,” pp. 933IEEE-936, Hình 7. Xác suất lỗi ký hiệu tại S2 theo SNR . in Proceedings of the IEEE 24th International Symposium Hình 7. Xác suất lỗi ký hiệu tại S theo SNR . Communications2014. Letters, vol. 18, pp. 933-936, Hình 7. Xác suất lỗi ký hiệu tại S2 theo SNR2, với P1 = P2 = PR. on Personal2014. Indoor and Mobile Radio Communications [2](PIMRC) H. Cui, M. Ma, L. Song, and B. Jiao, "Relay Hình 7 minh họa phẩm chất lỗi ký hiệu tại S theo [2] H IEEE,Cui, 2013,M. Ma, pp. 1212–1216.L. Song, and B. Jiao, "Relay S2 [8] E. AhmedSelection and A. M. for Eltawil, Two “All-digital-Way self-interferenceFull Duplex Relay Hình 7 minh họa phẩm chất lỗi ký hiệu tại 2 theo Selection for Two-Way Full Duplex Relay SNRở vùng trungSNR bình,cao sử (trên dụng10 dBđiều) kết chế quả BPSK tính toán với hoàn k toàn0, 1 , cancellationNetworks technique With for full-duplex Amplify systems,”-and-ForwardIEEE Trans- Protocol," SNR trung bình, sử dụng điều chế BPSK với k 0, 1 , actionsNetworks onIEEE Wireless Transactions With Communications Amplify on Wireless,-and vol.-Forward 14, no.Communications, 7, Protocol," pp. đúng với kết quả mô phỏng. Đồng thời, với SNR = 40 dB, 3519–3532, 2015.   30dB và  1/3 (tức là PPP ). IEEEvol. 13, Transactions pp. 3768-3777, on Wireless 2014. Communications,   hệ thống30dB vớivà lỗi phần cứng1/3 có SEP(tức cao là hơnPPP12R 10 lần so với ). [9] T. M. Kimvol. and 13, A. pp. Paulraj, 3768- “Outage3777, 2014. probability of amplify- hệ thống lý tưởng. 12R [3]and-forward A. Sabharwal, cooperation withP. Schniter, full duplex D. relay,”Guo, inD. Pro-W. Bliss, S. Trong đó, đường lý thuyết thể hiện kết quả ở biểu thức [3]ceedings A. of Sabharwal, the Wireless P. Communications Schniter, D. Guo, and Networking D. W. Bliss, S. Trong đó, đường lý thuyết thể hiện kết quả ở biểu thức Rangarajan, and R. Wichman, "In-Band Full- (25) và (26). Ta thấy rằng, khi SNR thấp (dưới ConferenceRangarajan,Duplex (WCNC) Wireless:. IEEE,and Apr.R.Challenges Wi 2012,chman, pp. 75–79.and "In Opportunities,"-Band Full- SNR [10] C. H. de Lima, H. Alves, P. H. Nardelli, and M. Latva- (25VI.) và KẾT (26 LUẬN). Ta thấy rằng, khi thấp (dưới DuplexIEEE Wireless:Journal Challengeson Selected and Opportunities," Areas in 10dB) sự sai khác giữa phân tích lý thuyết và kết quả aho, “EffectsIEEE of relayJournal selection on strategies Selected on the spectralAreas in 10dB) sự sai khác giữa phân tích lý thuyết và kết quả efficiencyCommunications, of wireless systems vol. with 32, half-and pp. 1637 full-duplex-1652, 2014. Bằng phương pháp phân tích giải tích, biểu thức chính Communications, vol. 32, pp. 1637-1652, 2014. mô phỏng là khá lớn. Nhưng ở vùng SNR cao (trên [4]nodes,” IEEED. Bharadia, Transactions onE. VehicularMcMilin, Technology and ,S. vol. Katti, 66, "Full môxác phỏng và gần là đúng khá của lớn. xác Nhưng suất dừng ở vùng và xác suấtSNR lỗi cao ký hiệu(trên [4]no. 8, pp.D. 7578–7583,Bharadia, 2017. E. McMilin, and S. Katti, "Full duplex radios," in ACM SIGCOMM Computer 10dB)đã được kết đưa quả ra chotính hệ toán thống hoàn truyền toàn dẫn songđúng công với hai kết chiều quả [11] T. Riihonen,duplex S. Werner,radios," and in R.ACM Wichman, SIGCOMM “Hybrid full-Computer 10dB) kết quả tính toán hoàn toàn đúng với kết quả duplex/half-duplexCommunication relaying withRevi transmitew, 2013, power pp. adaptation,” 375-386. trong trường hợp có lỗi phần cứng. Đồng thời, để nâng cao Communication Review, 2013, pp. 375-386. mô phỏng. Đồng thời, với SNR=40dB, hệ thống với IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 10, môphẩm phỏng chất. Đồng hệ thống, thời, chúng với tôi SNR=40dB đưa ra giá trị, phân hệ thống bổ công với [5][5] Y.Y. Y.Y. Kang,Kang, B.B.-J.-J. Kwak,Kwak, andand J. J. H. H. Cho, Cho, "An "An no. 9, pp.optimal 3074–3085, full- Sept.duplex 2011. AF relay for joint analog and lỗilỗi phầnsuất phần tốicứng cứng ưu chocó có haiSEPSEP nút cao đầucao hơn cuốihơn 10 và10 nútlầnlần chuyển soso với tiếp. hệ thống Kết [12] J. Hu, F.optimal Liu, and full Y. Liu,-duplex “Achievable AF relay rate analysisfor joint of analog two- and quả phân tích đã chứng minh sự ảnh hưởng của lỗi phần way fulldigitaldigital duplex relaydomaindomain with joint selfself relay-interference-interference and antenna selection,” cancellation,"cancellation," lýlý tưởng. tưởng. in Proceedings of the IEEE Wireless Communications and cứng và nhiễu tự giao thoa còn sót lại đến phẩm chất hệ IEEEIEEE TransactionsTransactions onon Communications, Communications, vol. vol. 62, 62, Networkingpp. Conference2758-2772, (WCNC) 2014., March 2017, pp. 1–5. VVI.I thốngKẾT. KẾT khiLUẬN LUẬN so sánh với hệ thống lý tưởng, đặc biệt cho hệ [13] A. Koc,pp. I. Altunbas, 2758-2772, and A. 2014. Yongac¸oglu, “Outage probability [6] D. Korpi, L. Anttila, V. Syrjälä, and M. Valkama, Bằngthống truyền phương dẫn pháp tốc độ phân cao. So tích với hệ giải thống tích, lý tưởng, biểu thức hệ [6]of two-wayD. Korpi, full-duplex L. Antt af relayila, systemsV. Syrjälä, over and nakagami-m M. Valkama, Bằng phương pháp phân tích giải tích, biểu thức "Widely"Widely linear linear digital digital self self-interference-interference cancellation cancellation chínhchính xác xác và và gần gần đúng đúng xácxác suấtsuất dừng,dừng, xácxác suất lỗi ký33 inin directdirect conversionconversion full full-duplex-duplex transceiver," transceiver," IEEE IEEE hiệuhiệu đã đã được được đưa đưa ra ra cho cho hệ hệ thống thống truyền truyền dẫn song - 1010
Các công trình nghiên cứu phát triển Công nghệ Thông tin và Truyền thông fading channels,” in Proceedings of the IEEE 84th Vehicular hardware impairments on rayleighproduct mimo channels Technology Conference (VTC-Fall). IEEE, 2016, pp. 1–5. with linear receivers: Exact and asymptotic analyses,” IEEE [14] X. Li, C. Tepedelenlioglu, and H. Senol, “Channel estimation Transactions on Communications, 2018. for residual self-interference in full duplex amplify-and- [26] O. Taghizadeh, A. C. Cirik, and R. Mathar, “Hardware im- forward two-way relays,” IEEE Transactions on Wireless pairments aware transceiver design for full-duplex amplify- Communications, vol. 16, no. 8, pp. 4970–4983, 2017. and-forward mimo relaying,” IEEE Transactions on Wireless [15] Y. Li, N. Li, M. Peng, and W. Wang, “Relay power control for Communications, vol. 17, no. 3, pp. 1644–1659, 2018. two-way full-duplex amplify-and-forward relay networks,” [27] Y. Liu, X. Xue, J. Zhang, X. Li, L. Dai, and S. Jin, IEEE Signal Processing Letters, vol. 23, no. 2, pp. 292–296, “Multipair massive mimo two-way full-duplex relay systems 2016. with hardware impairments,” in Proceedings of the IEEE [16] Y. Wang, Q. Jiang, Z. Chen, and B. Xia, “Outage probability Global Communications Conference (GLOBECOM). IEEE, of two-way full-duplex amplify-forward relay systems with 2017, pp. 1–6. asymmetric traffic requirements,” in Proceedings of the [28] A. Jeffrey and D. Zwillinger, Table of integrals, series, and International Conference on Wireless Communications & products. Academic press, 2007. 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 Nguyễn Bá Cao tốt nghiệp Trường Sĩ quan selection in two way full-duplex relay networks over rayleigh fading channels,” IEEE Transactions on Vehicular Technol- Thông tin năm 2006, nhận bằng Thạc sĩ tại ogy, 2018. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông [19] A. Hyadi, M. Benjillali, and M. S. Alouini, “Outage per- năm 2011. Hiện nay, tác giả đang là nghiên formance of decode-and-forward in two-way relaying with cứu sinh năm thứ hai tại Khoa Vô tuyến outdated CSI,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, điện tử, Học viện Kỹ thuật Quân sự. Lĩnh vol. 64, no. 12, pp. 5940–5947, 2015. vực nghiên cứu của tác giả là truyền thông [20] C. Li, Z. Chen, Y. Wang, Y. Yao, and B. Xia, “Outage analysis of the full-duplex decode-and-forward two-way re- song công, truyền thông hợp tác. 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. Trần Xuân Nam nhận bằng Thạc sĩ tại [22] C. Li, B. Xia, S. Shao, Z. Chen, and Y. Tang, “Multi- Đại học Công nghệ, Sydney, Úc, năm 1998; user scheduling of the full-duplex enabled two-way relay nhận bằng Tiến sĩ tại Đại học Điện tử - systems,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 16, no. 2, pp. 1094–1106, Feb. 2017. Truyền thông, Tokyo, Nhật Bản, năm 2006. [23] B. Zhong and Z. Zhang, “Secure full-duplex two-way relay- Hiện nay, tác giả đang là phó giáo sư và ing networks with optimal relay selection,” IEEE Communi- công tác tại Học viện Kỹ thuật Quân sự. Tác cations Letters, vol. 21, no. 5, pp. 1123–1126, May 2017. giả đã được tặng giải thưởng nhà nghiên [24] E. Bjornson, M. Matthaiou, and M. Debbah, “A new look cứu trẻ tại Nhật Bản năm 2003 và giải at dual-hop relaying: Performance limits with hardware im- thưởng bài báo xuất sắc nhất tại hội nghị ATC năm 2012. Tác pairments,” IEEE Transactions on Communications, vol. 61, no. 11, pp. 4512–4525, Nov. 2013. giả là thành viên của IEEE, IEICE và Hiệp hội Vô tuyến Điện tử [25] A. Papazafeiropoulos, S. Sharma, T. Ratnarajah, and Việt Nam. Lĩnh vực nghiên cứu của tác giả là ăng-ten thích ứng, S. Chatzinotas, “Impact of residual additive transceiver xử lý tín hiệu, mã hóa và hệ thống MIMO. 34