Phân tích hiệu năng mạng chuyển tiếp đa chặng sử dụng nguồn năng lượng sóng vô tuyến và kỹ thuật truyền thông cộng tác tăng cường trên mỗi chặng

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN VĂN HIỀN PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG MẠNG CHUYỂN TIẾP ĐA CHẶNG SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG SĨNG VƠ TUYẾN VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG CỘNG TÁC TĂNG CƯỜNG TRÊN MỖI CHẶNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) TP HỒ CHÍ MINH - 2021 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN VĂN HIỀN PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG MẠNG CHUYỂN TIẾP ĐA CHẶNG SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG SĨNG VƠ TUYẾN VÀ KỸ THUẬT TRUYỀN THƠNG CỘNG TÁC TĂNG CƯỜNG TRÊN MỖI CHẶNG CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN TRUNG DUY TP HỒ CHÍ MINH – 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2021 Học viên thực luận văn NGUYỄN VĂN HIỀN ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn thơng, Ban chủ nhiệm Khoa viễn thông tạo điều kiện cho tơi tham gia khóa học Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy thuộc khoa Cơ Bản 2, Công Nghệ Thông Tin 2, Điện tử 2, Viễn thông truyền dạy kiến thức truyền tải kinh nghiệm quý báu cho Tôi xin chân thành cảm ơn q thầy thuộc Phịng Đào tạo Khoa học Công nghệ Đặc biệt, xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Phương Thảo hết lịng hỗ trợ cho khóa học chúng tơi tiến hành suôn sẻ, trọn vẹn Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Trần Trung Duy, người thầy định hướng, hỗ trợ bảo cho tơi hồn thành luận văn Đồng thời, tơi xin gửi lời cảm ơn đến Sở Khoa Học Cơng nghệ TP HCM hỗ trợ tơi hồn thành Luận án này, thông qua việc tài trợ Đề tài “Thiết kế mạng băng rộng cho Thành phố thông minh” với mã số đề tài 58/2021/HĐ-QKHCN Trong luận văn chắn không tránh khỏi hạn chế thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy q bạn đọc để đề tài hoàn thiện Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2021 Học viên thực luận văn NGUYỄN VĂN HIỀN iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH VẼ iv CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu mạng vô tuyến chuyển tiếp 1.1.1 Khái niệm mạng chuyển tiếp 1.1.2 Kỹ thuật khuếch đại chuyển tiếp 1.1.3 Kỹ thuật giải mã chuyển tiếp 1.2 Giới thiệu truyền thông cộng tác 1.3 Chuyển tiếp đa chặng 1.3.1 Giới thiệu kỹ thuật chuyển tiếp đa chặng 1.3.2 Mạng chuyển tiếp đa chặng 1.4 Giới thiệu kỹ thuật thu thập lượng sóng vơ tuyến 1.5 Các nghiên cứu liên quan lý chọn đề tài 10 1.5.1 Lý chọn đề tài 10 1.5.2 Các nghiên cứu liên quan 12 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH HỆ THỐNG 14 2.1 Mơ hình chuyển tiếp đa chặng thông thường (MH-DT) 14 2.2 Mơ hình chuyển tiếp đa chặng sử dụng truyền thông cộng tác (MH-CC) 17 2.3 Mơ hình chuyển tiếp đa chặng sử dụng truyền thông cộng tác tăng cường (MH-IR) 21 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG 26 3.1 Mơ hình kênh truyền 26 3.2 Định nghĩa xác suất dừng 26 3.3 OP mơ hình MH-DT 27 3.4 OP mơ hình MH-IR 28 3.5 OP mơ hình MH-CC 31 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ LÝ THUYẾT 35 KẾT LUẬN 42 Các kết đạt 42 Hướng phát triển đề tài 43 Công bố khoa học 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 BẢN CAM ĐOAN 49 iv DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1: Kỹ thuật khuếch đại chuyển tiếp AF Hình 2: Kỹ thuật giải mã chuyển tiếp DF Hình 3: Mơ hình truyền thơng công tác Hình 4: Mơ hình truyền thơng cộng tác tăng cường: đích giải mã thành cơng liệu khe thời gian phản hồi thông điệp ACK Hình 5: Mơ hình truyền thơng cộng tác tăng cường: đích khơng giải mã thành cơng liệu khe thời gian phản hồi thông điệp NACK để yêu cầu giúp đỡ từ nút chuyển tiếp Hình 6: Mạng chuyển tiếp đa chặng: sử dụng nhiều nút chuyển tiếp trung gian Hình 7: Thu thập lượng sóng vơ tuyến 10 Hình 1: Mơ hình chuyển tiếp đa chặng thơng thường sử dụng nguồn lượng sóng vơ tuyến 14 Hình 2: Sự truyền liệu khe thời gian thứ k mơ hình MH-DT 15 Hình 3: Hai pha khe thời gian thứ k mơ hình MH-DT: (Pha 1) Tk -1 thu thập lượng từ B; (Pha 2) Tk -1 gửi liệu đến Tk 16 Hình 4: Mơ hình MH-CC 17 Hình 5: Sự truyền liệu chặng thứ k mơ hình MH-CC 18 Hình 6: Ba pha khe thời gian thứ k mơ hình MH-CC 18 Hình 7: Mơ hình MH-IR 22 Hình 8: Sự truyền liệu chặng thứ k mơ hình MH-IR 23 Hình 9: Ba pha khe thời gian thứ k mơ hình MH-IR 23 Hình 1: Xác suất dừng vẽ theo Hình 2: Xác suất dừng vẽ theo Hình 3: Xác suất dừng vẽ theo Hình 4: Xác suất dừng vẽ theo D D K K (dB) K = a = 0.2 35 (dB) K = a = 0.1 37 D = 25 dB a = 0.15 37 D = 25 dB b = 0.5 38 ( ) Hình 5: Xác suất dừng vẽ theo a D = 20 dB, K = b = - a / 39 Hình 6: Xác suất dừng vẽ theo a D = 25 dB K = 40 Hình 7: Xác suất dừng vẽ theo b D = 25 dB, K = a = 0.1 41 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu mạng vô tuyến chuyển tiếp 1.1.1 Khái niệm mạng chuyển tiếp Như biết, truyền dẫn thông tin vô tuyến thường bị ảnh hưởng nhiều lý khách quan thời tiết hay địa hình, … làm suy giảm chất lượng tín hiệu Do tín hiệu truyền từ máy phát đến máy thu theo nhiều đường nên gây tượng Fading dẫn đến chất lượng bị giảm khơng thể tránh khỏi Vì kỹ thuật chuyển tiếp đời với mục đích giải vấn đề cách dùng nút trung gian để chuyển tiếp tín hiệu Mạng chuyển tiếp [1] kết hợp liên kết ngắn với để phủ sóng khu vực rộng lớn cách sử dụng thiết bị chuyển tiếp trung gian (Relay) trạm gốc (Base Station: BS) máy thu (Mobile Station: MS) Một mạng chuyển tiếp thường bao gồm ba thành phần chính, nút nguồn (Source), nút chuyển tiếp (Relay) nút đích (Destination) Mỗi nút có vai trò khác Nút nguồn nút gửi liệu đến nút đích, muốn đến nút đích nút nguồn phải gửi liệu thơng qua nút chuyển tiếp Các nút chuyển tiếp lúc có nhiệm vụ chuyển tiếp liệu từ nút nguồn gửi đến Nút chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật khuếch đại chuyển tiếp (Amplify-and-Forward - AF) [2] kỹ thuật giải mã chuyển tiếp (Decode-and-Forward - DF) [2] Trong kỹ thuật chuyển tiếp DF, nút chuyển tiếp giải mã liệu nhận từ nút nguồn, sau tiến hành mã hóa lại gửi đến nút đích Ngược lại, nút chuyển tiếp phương pháp AF đơn giản khuếch đại tín hiệu nhận từ nguồn chuyển tiếp tín hiệu Mặc dù phương pháp DF phức tạp phương pháp AF, nhiên, phương pháp DF loại bỏ nhiễu nút chuyển tiếp, tránh tích lũy nhiễu nút đích Cuối cùng, nút đích giải mã tín hiệu nhận từ nút chuyển tiếp (trong số trường hợp, nút đích cịn nhận tín hiệu từ nút nguồn sử dụng tín hiệu từ nguồn để giải mã liệu) 1.1.2 Kỹ thuật khuếch đại chuyển tiếp R D S Hình 1: Kỹ thuật khuếch đại chuyển tiếp AF Khuếch đại chuyển tiếp hay gọi chuyển tiếp tương tự (analog relaying) [2]-[3] phương thức chuyển tiếp tín hiệu đơn giản Như tên gọi, nút chuyển tiếp phương thức khuếch đại chuyển tiếp đơn giản khuếch đại tín hiệu mà nhận trước chuyển tiếp nút Mơ hình hệ thống khuếch đại chuyển tiếp bao gồm nút nguồn (S), nút chuyển tiếp (R) nút đích (D) trình bày Hình 1.1 Quá trình truyền tin từ nút S nút D diễn hai khe thời gian trực giao, khe thời gian đầu dành cho chặng từ S đến R khe thứ dành cho chặng từ R đến D Gọi hSR hRD hệ số kênh truyền fading chặng chặng 2, tín hiệu nhận nút chuyển tiếp sau: yR = PS hSR xS + nR , (1.1) xS tín hiệu điều chế nút nguồn S, PS công suất phát nguồn S; nR nhiễu Gauss trắng cộng tính (Additive White Gaussian Noise - AWGN) nút chuyển tiếp R nR phương sai biến ngẫu nhiên có phân phối Gauss với giá trị trung bình s 02 Tiếp đến, nút chuyển tiếp R thực khuếch đại tín hiệu nhận được, chuyển tiếp tín hiệu nút đích D Tín hiệu nhận nút đích D viết sau: yD = GyR h2 + nD , (1.2) đó, G hệ số khuếch đại, nD AWGN nút đích D có giá trị trung bình phương sai s 02 Gọi PR công suất phát nút chuyển tiếp R, để đảm bảo nút chuyển tiếp phát với mức cơng suất này, ta có: { } PR = E {| GyR |2 } = G E yR ( ) 2 = G PS hSR + s 02 (1.3) Vì vậy, hệ số khuếch đại G thiết lập sau: G= PR PS hSR + s 02 (1.4) Sử dụng cơng thức (1.4), tỷ số SNR (Signal-to-Noise Ratio) tồn chặng (S ® R ® D ) tính sau (xem tài liệu [2]-[3]) e2e g AF = g 1g g1 + g + (1.5) Trong công thức (1.5), g g SNR chặng thứ (giữa S R) chặng thứ hai (giữa R D), cụ thể: 2 P h PR hRD g = S SR , g = s 02 s 02 (1.6) Ưu điểm kỹ thuật AF đơn giản, dễ triển khai, nút chuyển tiếp xử lý nhanh Nhược điểm kỹ thuật AF phần nhiễu khuếch đại nút chuyển tiếp dẫn đến phức tạp việc giải điều chế nút đích Nếu thực việc chuyển tiếp qua nhiều chặng mức nhiễu tích lũy nút đích, làm giảm SNR nhận nút đích Do đó, luận văn nghiên cứu áp dụng kỹ thuật giải mã chuyển tiếp (DF) cho nút chuyển tiếp để tránh tích lũy nhiễu trình chuyển tiếp liệu 1.1.3 Kỹ thuật giải mã chuyển tiếp Kỹ thuật giải mã chuyển tiếp DF gọi chuyển tiếp số (Digital Relaying) [2], [4] Tương tự Hình 1.1, ta xem xét hệ thống gồm hai chặng Hình 1.2 Thuật tốn giải mã chuyển tiếp mô tả ngắn gọn sau: khoảng thời gian thứ nhất, nút nguồn phát tín hiệu đến nút đích nút chuyển tiếp Trong khoảng thời gian thứ hai, nút chuyển tiếp thực giải điều chế giải mã tín hiệu nhận từ nút nguồn, sau mã hóa lại phát lại tín hiệu tới nút đích R D S Hình 2: Kỹ thuật giải mã chuyển tiếp DF Về mặt kỹ thuật, kiểu AF đơn giản địi hỏi nút chuyển tiếp có đủ nhớ để lưu trữ mẫu tín hiệu thu trước thực khuếch đại chuyển tiếp Trong đó, kiểu DF lại có ưu điểm thích hợp cho hệ thống số có sử dụng mã hóa Tuy nhiên, vùng tỷ số tín hiệu nhiễu cao máy thu đầu cuối hiệu hệ thống dùng hai kiểu xử lý tín hiệu hoàn toàn Với kỹ thuật DF, hiệu toàn hệ thống ảnh hưởng chặng yếu mạng Do đó, tỷ số SNR tồn chặng kỹ thuật tính sau: (xem [2], [4]) e2e g DF = (g , g ) , đó, g g đưa công thức (1.6) (1.7) 36 Hình 4.1 biểu diễn xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo tỷ số SNR phát D (dB) số chặng nguồn đích ( K = ) hệ số phân chia thời gian cho pha thu thập lượng 0.2 (a = 0.2 ) Hình 4.1 cho thấy OP mơ hình MH-IR MH-CC cao mơ hình MH-DT giá trị D thấp Điều cho thấy việc sử dụng kỹ thuật truyền thông cộng tác không hiệu D thấp Khi giá trị D đủ lớn, mơ hình MH-IR MH-CC đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-DT Ta thấy OP mơ hình MH-IR MHCC giảm nhanh mơ hình MH-DT D tăng Điều chứng tỏ mơ hình MH-IR MH-CC đạt độ lợi phân tập cao sử dụng truyền thơng cộng tác chặng Hình 4.1 cho ta thấy giá trị hệ số ảnh hưởng đáng kể lên giá trị OP Khi b MH-IR b = 0.4 = (1 - a ) / 2, tức hai mơ hình MH-CC MH-IR phân bổ thời gian cho hai pha truyền liệu, nên MH-CC đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-IR kỹ thuật MRC sử dụng chặng Tuy nhiên, chêch lệch giá trị OP trường hợp không đáng kể Trong trường hợp b = 0.6 , ta quan sát mơ hình MH-IR đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-CC D lớn 27 dB Cuối cùng, ta quan sát kết mô (Sim) lý thuyết (Theory) trùng với nhau, điều kiểm chứng xác cơng thức tính xác suất dừng đưa Chương Hình 4.2 vẽ xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo tỷ số SNR phát D (dB) số chặng nguồn đích ( K = ) hệ số phân chia thời gian cho pha thu thập lượng 0.1 ( a = 0.1 ) Tương tự Hình 4.1, ta thấy mơ hình sử dụng truyền thông cộng tác đạt hiệu xác suất dừng tốt mơ hình MH-DT D đủ lớn Trong Hình 4.2, OP mơ hình MH-IR MH-CC thấp mơ hình MH-DT giá trị D vào khoảng 20 dB với b = 0.45 = (1 - a ) / Khi giá trị b = 0.55 , ta quan sát OP mơ hình MH-IR thấp MH-CC Điều cho thấy việc thiết kế giá trị b phù hợp nâng cao đáng kể hiệu mơ hình MH-IR Một lần nữa, Hình 4.2 cho thấy kết mô lý thuyết kiểm chứng lẫn 37 Hình 2: Xác suất dừng vẽ theo D (dB) K = a = 0.1 Hình 3: Xác suất dừng vẽ theo K D = 25 dB a = 0.15 Hình 4.3 vẽ xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo số chặng (K) nguồn đích D = 25 dB a = 0.15 Quan sát từ Hình 4.3, ta thấy giá trị OP tất mô hình cao số chặng lớn Nguyên 38 nhân số chặng lớn thời gian truyền khe thời gian giảm, dẫn đến xác suất dừng chặng tăng, làm tăng xác suất dừng mơ hình Hình 4.3 cho thấy mơ hình MH-IR MH-CC trường hợp b = (1 - a ) / = 0.425 đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-DT số chặng K có giá trị từ đến Điều giải thích sau: số chặng q lớn thời gian truyền pha chặng mơ hình MH-IR MH-CC thấp Do đó, truyền thơng cộng tác chặng khơng hiệu Trong Hình 4.3, giá trị b lớn ( b = 0.8 ), ta thấy OP mơ hình MH-IR cao, chí cao mơ hình MH-DT với tất giá trị số chặng Đó b = 0.8 thời gian truyền cho pha chặng mơ hình MH-IR thấp (1 - a - b = 0.05) , khơng phát huy lợi việc truyền lại liệu từ nút chuyển tiếp R Hình 4: Xác suất dừng vẽ theo K D = 25 dB b = 0.5 Hình 4.4 vẽ xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo số chặng (K) D = 25 dB b = 0.5 Tương tự Hình 4.3, xác suất dừng tất mơ hình tăng nhanh số chặng tăng Ta thấy a = 0.05 39 , OP tất mơ hình lớn so sánh với trường hợp a = 0.25 Nguyên nhân giá trị a nhỏ lượng thu thập nút phát bị hạn chế, điều dẫn đến xác suất dừng mơ hình tăng Trong Hình 4.4, hệ số b cố định 0.5, ta thấy mơ hình MH-IR đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-CC Hình 5: Xác suất dừng vẽ theo a D = 20 dB, K = b = (1 - a ) / Hình 4.5 vẽ xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo giá trị a D = 20 dB K = Hơn nữa, hệ số b mơ hình MH-IR thiết kế b = (1 - a ) / Quan sát từ Hình 4.5, ta thấy hệ số a có tác động đáng kể lên giá trị OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC Thật vậy, giá trị a nhỏ lượng thu thập nút phát thấp, dẫn đến công suất phát nút thấp xác suất dừng mơ hình lớn Tuy nhiên, giá trị a lớn thời gian dành cho việc truyền liệu thấp, dẫn đến xác suất dừng mơ hình lớn Như quan sát Hình 4.5, ta thấy tồn giá trị a để OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC đạt giá trị thấp 40 Cụ thể, OP mơ hình MH-DT nhỏ a = 0.35 , OP mơ hình MHIR nhỏ a = 0.2 OP mơ hình MH-CC nhỏ a = 0.2 Ta thấy mơ hình MH-CC MH-IR đạt giá trị OP thấp MH-DT giá trị a nhỏ 0.35 Cuối cùng, đề cập hình vẽ bên trên, b = (1 - a ) / 2, OP MH-CC ln thấp OP mơ hình MH-DT Hình 6: Xác suất dừng vẽ theo a D = 25 dB K = Hình 4.6 vẽ xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo giá trị a D = 25 dB K = Tương tự Hình 4.5, ta thấy tồn giá trị a để xác suất dừng mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC đạt giá trị nhỏ Trong Hình 4.6, giá trị b mơ hình MH-IR cố định 0.4 0.5 Một lần nữa, ta thấy việc thiết kế giá trị b quan trọng Thật vậy, khi b = 0.4 , OP MH-IR lớn lớn OP MH-DT Ngược lại, b = 0.5 , OP MH-IR thấp tất mơ hình Hơn nữa, thay đổi giá trị b , ta thấy giá trị tối ưu a để OP mơ hình MH-IR thay đổi Điều có nghĩa ta cần thiết kế đồng thời giá trị a b để mơ hình MH-IR đạt hiệu tốt 41 Hình 7: Xác suất dừng vẽ theo b D = 25 dB, K = a = 0.1 Hình 4.7 vẽ xác suất dừng OP mơ hình MH-DT, MH-IR MH-CC theo giá trị b D = 25 dB, K = a = 0.1 Bởi OP mơ hình MH-DT MH-CC khơng phụ thuộc vào giá trị b nên ta quan sát hình vẽ OP mơ hình đường thẳng Quan sát OP mô hình MH-IR, ta thấy việc thiết kế giá trị b phù hợp giúp mơ hình MH-IR đạt giá trị xác suất dừng tối ưu Thật vậy, Hình 4.7, đạt giá trị thấp b = 0.6 OP mơ hình MH-IR 42 KẾT LUẬN Các kết đạt Luận văn nghiên cứu mơ hình chuyển tiếp đa chặng sử dụng nguồn lượng sóng vơ tuyến từ trạm phát đặt mạng Để nâng cao hiệu xác suất dừng, luận văn đề xuất triển khai kỹ thuật truyền thông cộng tác chặng để nâng cao ổn định việc chuyển tiếp liệu Hơn nữa, truyền thông cộng tác tăng cường đề xuất để làm giảm độ phức tạp việc xử lý tín hiệu, đồng thời nâng cao hiệu cho mạng Luận văn đánh giá xác xác suất dừng (OP) mơ hình MH-DT, MH-CC MH-IR tốn học mô Monte Carlo Các kết thu luận văn đề xuất thiết kế mạng tóm tắt sau: - Trong điều kiện giới hạn thời gian trễ, mơ hình chuyển tiếp đa chặng hoạt động tốt số chặng không lớn Hơn nữa, mơ hình MH-IR MH-CC đạt hiệu OP tốt mơ hình MH-DT với số chặng nhỏ công suất phát đủ lớn - Khi thời gian phân bổ pha chặng giống nhau, mơ hình MH-CC đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-IR Tuy nhiên, độ chênh lệch giá trị OP hai mơ hình không lớn Hơn nữa, hệ số b thiết kế phù hợp, mơ hình MH-IR đạt giá trị OP thấp mơ hình MH-CC - Hệ số phân chia thời gian cho pha thu thập lượng a ảnh hưởng đáng kể đến hiệu xác suất dừng Các kết cho thấy giá trị a cần thiết kế cách tối ưu để đạt hiệu OP thấp cho mơ hình MH-DT, MH-CC MH-IR - Trong mơ hình MH-IR, hệ số phân chia thời gian a b cần thiết kế đồng thời để tối ưu hiệu xác suất dừng cho mơ hình 43 Hướng phát triển đề tài Luận văn phát triển theo hướng sau: - Xem xét kênh truyền tổng quát kênh fading Nakagami-m hay kênh fading Rician, v.v - Xem xét môi trường vô tuyến nhận thức, cơng suất phát nút phát bị ràng buộc theo mức giao thoa tối đa quy định nút sơ cấp - Xem xét mơ hình chuyển tiếp đa chặng với nút chuyển tiếp có nhiều anten, sử dụng kỹ thuật phân tập phát thu Công bố khoa học Trong q trình thực luận văn, Học viên cơng bố cơng trình khoa học sau: TT Tên cơng trình Thể loại Năm Nơi cơng bố cơng bố Performance Bài báo Hội nghị 2019 IEEE/ACM 23rd Comparison Between Quốc Tế, International NOMA and OMA https://ieeexplore.i Symposium on Relaying Protocols in eee.org/document/ Distributed Multi-Hop Networks 8958678 Simulation and over Nakagami-m Real Time Fading Channels under Applications Impact of Hardware Impairments Nghiên cứu hiệu Báo cáo tạp chí bảo mật mạng vơ tuyến quốc gia nhận thức dạng 2020 Journal of Science and Technology on 44 cộng tác sử dụng mã http://jstic.ptit.edu Information and Fountain vn/index.php/jstic Communications /article/view/371 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Y Yang, H Hu, J Xu and G Mao, "Relay technologies for WiMax and LTEadvanced mobile systems," IEEE Communications Magazine, vol 47, no 10, pp 100-105, Oct 2009 [2] T T Duy, P T D Ngoc, T T Phuong, "Performance Enhancement for Multihop Cognitive DF and AF Relaying Protocols under Joint Impact of Interference and Hardware Noises: NOMA for Primary Network and Best-Path Selection for Secondary Network," Wireless Communications and Mobile Computing, vol 2021, ID 8861725, pp 1-15, Apr 2021 [3] S Chu, "Performance of Amplify-and-Forward Cooperative Diversity Networks with Generalized Selection Combining over Nakagami-m Fading Channels," IEEE Communications Letters, vol 16, no 5, pp 634-637, May 2012 [4] M D Selvaraj and S R, "Performance of Hybrid Selection and Switch-and-Stay Combining With Decode-and-Forward Relaying," IEEE Communications Letters, vol 18, no 12, pp 2233-2236, Dec 2014 [5] J N Laneman, D N C Tse and G W Wornell, "Cooperative diversity in wireless networks: Efficient protocols and outage behavior," IEEE Transactions on Information Theory, vol 50, no 12, pp 3062-3080, Dec 2004 [6] D T Hung, T T Duy, T T Phuong, D Q Trinh, T Hanh, "Performance Comparison between Fountain Codes-Based Secure MIMO Protocols with and without Using Non-Orthogonal Multiple Access," Entropy MDPI, vol 21, no 10, (928), Oct 2019 [7] T T Duy, H N Vu, T T Truc, H Y Kong, "Minimum-Energy Cooperative Routing with Equal Gain Combining in Static Wireless Networks," KICS Winter Conference, Korea, pp 206-207, 01/2011 [8] B An, T T Duy and H.Y Kong, "A Cooperative Transmission Strategy using Entropy-based Relay Selection in Mobile Ad-hoc Wireless Sensor Networks with 46 Rayleigh Fading Environments," KSII Transactions on Internet and Information Systems, vol 3, no 2, pp.147-162, Feb 2009 [9] N T Anh, T T Duy, H D Hung, H D Hai, N C Minh, "Reliability-Security Analysis for Harvest-to-Jam based Multi-hop LEACH Networks under Impact of Hardware Noises," The 2019 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC 2019) , Hanoi, Viet Nam, pp 174-178 , Oct 2019 [10] P T Tin, D T Hung, N N Tan, T T Duy, M Voznak, "Secrecy Performance Enhancement for Underlay Cognitive Radio Networks Employing Cooperative Multi-hop Transmission With and Without Presence of Hardware Impairments," Entropy MDPI, vol 21, no 2, (217), Feb 2019 [11] X Jiang, C Zhong, Z Zhang and G K Karagiannidis, "Power Beacon Assisted Wiretap Channels With Jamming," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 15, no 12, pp 8353-8367, Dec 2016 [12] N P Le, "Throughput Analysis of Power-Beacon-Assisted Energy Harvesting Wireless Systems Over Non-Identical Nakagami-{m} Fading Channels," in IEEE Communications Letters, vol 22, no 4, pp 840-843, April 2018 [13] T -H Vu and S Kim, "Performance Evaluation of Power-Beacon-Assisted Wireless-Powered NOMA IoT-Based Systems," in IEEE Internet of Things Journal, vol 8, no 14, pp 11655-11665, July 2021 [14] W Xu, W Chen, Y Fan, Z Zhang and X Shi, "Spectrum efficiency maximization for cooperative power beacon-enabled wireless powered communication networks," China Communications, vol 18, no 12, pp 230-251, Dec 2021 [15] I F Akyildiz, W Su, Y Sankarasubramanian, and E Cayici, “A survey on sensor networks,” IEEE Commun Magazine, vol 40, no 8, pp 102–114, 2002 [16] P T Tin, D T Hung, N N Tan, T T Duy, M Voznak, "Secrecy Performance Enhancement for Underlay Cognitive Radio Networks Employing Cooperative 47 Multi-hop Transmission With and Without Presence of Hardware Impairments," Entropy MDPI, vol 21, no 2, (217), Feb 2019 [17] P M Nam, T T Duy, P V Ca, P N Son, N H An, "Outage Performance of Power Beacon-Aided Multi-Hop Cooperative Cognitive Radio Protocol Under Constraint of Interference and Hardware Noises," Electronics MDPI, vol 9, no 6, pp 1-19, Jun 2020 [18] T T Duy, T.V Hieu, T.L Thanh, P.T.D Ngoc, V.N.Q Bao, "Mơ hình truyền đa chặng sử dụng truyền thơng cộng tác tăng cường vô tuyến nhận thức dạng nền," Hội thảo Quốc gia 2014 điện tử, Truyền thông Công nghệ Thông tin (ECIT2014), pp 238-243, Nha Trang, Viet Nam, 09/2014 [19] T T Duy and V.N.Q Bao, "Performance Analysis of Cooperative-based Multihop Transmission Protocols in Underlay Cognitive Radio with Hardware Impairment," VNU Journal of Computer Science and Communication Engineering, vol 31, no 2, pp 15-28, 2015 [20] P M Quang, T T Duy and V N Q Bao, "Energy Harvesting-based Spectrum Access Model in Overlay Cognitive Radio," Proc of ATC 2015, Ho Chi Minh city, Viet Nam, pp 231 - 236, Oct 2015 [21] C Xu, M Zheng, W Liang, H Yu and Y C Liang, “Outage Performance of Underlay Multihop Cognitive Relay Networks With Energy Harvesting,” IEEE Communications Letters, vol 20, no 6, pp 1148 – 1151, 2016 [22] Trần Văn Hiếu "Đánh giá hiệu giao thức truyền đa chặng cộng tác vô tuyến nhận thức dạng nền," Luận Văn Cao Học, Học viện Công nghệ BCVT sở TP HCM, 2014 [23] D T Hung, T T Duy, D Q Trinh, V N Q Bao and T Hanh "SecurityReliability Analysis of Power Beacon-Assisted Multi-hop Relaying Networks Exploiting Fountain Codes with Hardware Imperfection," The 2018 International 48 Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC 2018) , HCM city, Viet Nam, pp 354 - 359, Oct 2018 [24] Nguyễn Quang Khải, “"Nâng Cao Hiệu Năng Tồn Trình Cho Mạng Chuyển Tiếp Đa Chặng Thu Thập Năng Lượng Sóng Vơ Tuyến Bằng Giải Pháp Định Tuyến Cộng Tác,” Luận Văn Cao Học, Học viện Công nghệ BCVT sở TP HCM, 2018 [25] C E Perkins and E M Royer, “Ad-Hoc On-Demand Distance Vector Routing,” in Proc of WMCSA99, pp 90-100, Feb 1999 [26] B Johnson and D A Maltz, “Dynamic Source Routing in Ad Hoc Wireless Networks,” Mobile Computing, vol 353, pp.153-181, Kluwer Academic Publishers, 1996 [27] I Gradshteyn, I Ryzhik, Table of integrals, series, and products, New York, USA, 2007 (Academic Press (7th ed.)) 49 BẢN CAM ĐOAN Tôi cam đoan thực việc kiểm tra mức độ tương đồng nội dung luận văn thông qua phần mềm DoIT cách trung thực đạt kết mức độ tương đồng 8% toàn nội dung luận văn Bản luận văn kiểm tra qua phần mềm DoIT cứng luận văn nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định hành Học viện Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2021 HỌC VIÊN CAO HỌC NGUYỄN VĂN HIỀN 50 HỌC VIÊN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC NGUYỄN VĂN HIỀN TS TRẦN TRUNG DUY