Nghiên cứu và đánh giá chất lượng mạng truyền thông chuyển tiếp trên nền vô tuyến nhận thức

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THIÊN THANH NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG MẠNG TRUYỀN THÔNG CHUYỂN TIẾP TRÊN NỀN VÔ TUYẾN NHẬN THỨC Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số chuyên ngành: 62527001 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2015 Cơng trình hồn thành Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Người hướng dẫn khoa học 1: PGS TS Vũ Đình Thành Người hướng dẫn khoa học 2: TS Nguyễn Tuấn Đức Phản biện độc lập 1: PGS TS Nguyễn Huy Hoàng Phản biện độc lập 2: PGS TS Trần Thu Hà Phản biện 1: PGS TS Nguyễn Văn Khang Phản biện 2: PGS TS Trần Công Hùng Phản biện 3: TS Hà Hoàng Kha Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp vào lúc ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp HCM - Thư viện Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ [1] T.-T Tran, V D Thanh, and V N Q Bao, "Impact of CSI Imperfection on Underlay Decode-and-Forward Multihop Networks over Nakagami-m Channels," in International Conference on Green and Human Information Technology (ICGHIT), Vietnam, 2014, pp 342-347 [2] V N Q Bao, T T Thanh, N T Duc, and V D Thanh, "Spectrum Sharing-based Multihop Decode-and-Forward Relay Networks under Interference Constraints: Performance Analysis and Relay Position Optimization," Journal of Communications and Networks, vol 15, pp 266-275, Jun 2013 [3] T.-T Tran, V N Quoc Bao, V Dinh Thanh, and T Q Duong, "Performance analysis and optimal relay position of cognitive spectrum-sharing dual-hop decode-and-forward networks," in 2013 International Conference on Computing, Management and Telecommunications (ComManTel), Vietnam, 2013, pp 269-273 [4] T T Tran, V N Q Bao, V D Thanh, and T D Nguyen, "Performance analysis of spectrum sharing-based multi-hop decode-andforward relay networks under interference constraints," in 2012 Fourth International Conference on Communications and Electronics (ICCE), Vietnam, 2012, pp 200-205 CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Mục đích Trong năm gần đây, cơng nghệ vô tuyến nhận thức (Cognitive Radio – CR) xem giải pháp tiềm để cải thiện độ chiếm dụng phổ tần, bị giới hạn sách phân bố phổ tần cố định Ý tưởng vô tuyến nhận thức cho phép người dùng không đăng ký sử dụng tần số (người dùng thứ cấp - SU) tận dụng băng tần cấp phép miễn khơng gây ảnh hưởng đến việc truyền liệu người dùng đăng ký tần số (người dùng sơ cấp - PU) Do đó, CR xem chìa khóa để giải vấn đề khan phổ tần Xét khía cạnh hiệu suất sử dụng phổ, mơ hình dạng cho kết tốt so với mơ hình lại đặc tính cho phép hai hệ thống hoạt động đồng thời thời điểm Tuy nhiên, tính chất mơ hình dạng nền, cơng suất phát thiết bị thuộc hệ thống thứ cấp bị giới hạn ngưỡng cho trước, dẫn đến phạm vi vùng phủ sóng bị giới hạn Để giải tốn mở rộng vùng phủ sóng cho hệ thống SU, hướng nghiên cứu phối hợp công nghệ truyền thông chuyển tiếp vào mạng CR thu hút nhiều quan tâm nhà nghiên cứu năm gần Điểm chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật Khuếch đại chuyển tiếp (AF) Giải mã chuyển tiếp (DF) để chuyển liệu Nhược điểm cơng nghệ truyền thơng chuyển tiếp liệu truyền hai khe thời gian Kết tốc độ truyền liệu hệ thống thứ cấp bị giảm Theo phân tích trên, mục đích luận văn tìm giải pháp thỏa mãn cho toán đồng thời vừa mở rộng vùng phủ sóng, vừa tăng hiệu suất sử dụng phổ hệ thống thứ cấp thông qua việc thiết kế mơ hình mạng phân tích hiệu mơ hình đề xuất 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Một cách cụ thể, luận văn tập trung thiết kế mạng truyền thông đa chặng điều kiện ràng buộc mức can nhiễu nút sơ cấp với tiêu chí: - Giảm ảnh hưởng can nhiễu gây hệ thống thứ cấp máy thu sơ cấp, - Cải thiện chất lượng hệ thống thứ cấp, - Cải thiện hiệu suất sử dụng phổ tần hệ thống thứ cấp Luận văn này, với mục đích khảo sát tìm giải pháp nhằm tăng hiệu suất sử dụng phổ chất lượng hoạt động hệ thống SU, đề xuất áp dụng kỹ thuật truyền thích nghi biến đổi chòm điều chế vào hệ thống mạng chuyển tiếp nhận thức 1.3 Nội dung nghiên cứu Luận văn thực trước hết mơ hình tốn xác suất cho kênh fading Rayleigh Nakagami-m, sau thực mơ kiểm chứng thơng qua phần mềm Matlab Các thông số ảnh hưởng đến chất lượng mạng khảo sát, bao gồm: số chặng, vị trí thiết bị chuyển tiếp, kỹ thuật điều chế thích nghi đa tốc độ Hiệu hệ thống thứ cấp phân tích khảo sát mơ hình đề xuất 1.4 Phạm vi thực đề tài Các nghiên cứu tập trung vào thông tin vô tuyến, mạng truyền thông hợp tác/đa chặng, kỹ thuật vô tuyến nhận thức, phương pháp truy nhập phổ dạng nền, kỹ thuật điều chế thích nghi Trong luận văn này, giả sử áp dụng cho tất mô hình nghiên cứu bao gồm: - Chế độ truyền hệ thống thứ cấp bán song công - Mỗi thiết bị hệ thống thứ cấp trang bị ăng-ten - Công suất phát thiết bị thứ cấp điều chỉnh thay đổi theo chất lượng kênh truyền tức thời, cụ thể theo giá trị thông tin kênh truyền can nhiễu tức thời (Channel State Information – CSI), thay cố định giá trị công suất phát số hệ thống truyền thống - Khoảng cách thiết bị thứ cấp nguồn thứ cấp đích ln chuẩn hóa một, thiết bị thứ cấp nguồn đặt gốc tọa độ 0xy 1.5 Các đóng góp luận án thực nghiên cứu hiệu bốn mô hình hệ thống Trong bốn mơ hình đề xuất, công suất phát thiết bị phát hệ thống thứ cấp điều chỉnh cho đạt giá trị tối đa có dựa thông tin kênh truyền tức thời nhận từ kênh hồi tiếp, đồng thời đảm bảo ràng buộc can nhiễu gây chúng ảnh hưởng lên thiết bị sơ cấp thu không vượt giá trị ngưỡng cho trước Việc cho phép thay đổi công suất phát theo ký tự truyền thay cố định cơng suất phát thiết bị hệ thống thứ cấp giúp tăng chất lượng kênh thứ cấp Nhằm cải thiện hiệu suất sử dụng phổ tần, luận án tập trung nghiên cứu mơ hình nhận thức với phương pháp truy nhập phổ dạng Cụ thể: Mô hình 1- Hình 3.1: luận án đề xuất khảo sát mơ hình hai chặng có phân bố kênh tổng qt không đồng Nakagami-m, kỹ thuật sử dụng chuyển tiếp liệu DF Mơ hình có mơ hình hoạt động tương tự [10] Kết phân tích hiệu hệ thống thông qua xây dựng lại thông số xác suất dừng hệ thống xác [10], đề xuất công thức OP xấp xỉ Dựa vào công thức xấp xỉ, có kết luận quan trọng hệ thống hoạt động chế độ SNR cao, độ lợi phân tập hệ thống phụ thuộc vào mức độ chịu ảnh hưởng fading kênh có chất lượng Ngồi ra, tốn khảo sát vị trí điểm chuyển tiếp hệ thống thứ cấp nhằm tối ưu hiệu hệ thống giải Các kết nghiên cứu mơ hình đề cập [11] Kết nghiên cứu [11] cho thấy mơ hình đề xuất cho hiệu suất tốt so với mơ hình tương đương thiết bị chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật AF thay DF [12] Mơ hình 2- : Mơ hình khảo sát mơ hình hệ thống nhận thức với kênh thứ cấp số chặng tổng quát hoạt động tác động kênh n.i.i.d Rayleigh Tương tự mơ hình 1, kỹ thuật chuyển tiếp DF sử dụng thiết bị trung gian Hiệu hệ thống phân tích ba thông số: xác suất dừng hệ thống, tỉ lệ lỗi bit hệ thống dung lượng ergodic Trong OP xác xây dựng lại từ [13], OP xấp xỉ, BER C cơng thức tốn học đề xuất luận văn Luận án thực chứng minh với thông số thiết kế ngoại trừ kỹ thuật chuyển tiếp, hệ thống sử dụng kỹ thuật DF cho dung lượng ergodic hệ thống cao so với hệ thống sử dụng AF Các phân tích hiệu hệ thống trình bày [14] Bài tốn tổng qt tìm vị trí điểm chuyển tiếp cho cực tiểu theo xác suất dừng cực tiểu tỉ lệ lỗi bit hệ thống trình bày báo [15] Bên cạnh đó, báo [16] khảo sát hiệu suất thông qua thông số BER với mơ hình tương tự Mơ hình với phân bố kênh Nakagami-m; khảo sát ràng buộc công suất phần cứng [17] Kết nghiên cứu báo có kết luận trình bày luận án Mơ hình - Hình 5.1: Mơ hình đề xuất sử dụng kỹ thuật đa chế độ điều chế Tùy thuộc vào chất lượng môi trường truyền mà hệ thống thứ cấp tự điều chỉnh thông số điều chế phù hợp với hàm mục tiêu tỉ lệ lỗi bit truyền ứng với ký tự (symbol) truyền nhỏ giá trị định trước Vì lý giảm thiểu độ phức tạp phần cứng hệ thống thứ cấp sử dụng điều chế giải điều chế đa chế độ, kỹ thuật AF đề xuất thay kỹ thuật DF Thơng số đo lường chất lượng hệ thống thứ cấp đề xuất bao gồm xác suất dừng hệ thống, hiệu suất phổ tần tỉ lệ lỗi bit trung bình Mơ hình thứ ba nghiên cứu khảo sát luận án mơ hình thực nghiên cứu kết hợp ba công nghệ gồm công nghệ vô tuyến nhận thức, công nghệ truyền thơng hợp tác kỹ thuật điều chế thích nghi với đa chế độ điều chế Đây mô hình xem xét kênh truyền can nhiễu việc điều chỉnh mức điều chế thích hợp Các kết đạt mơ hình nghiên cứu sở phát triển cho nghiên cứu tương lai Mơ hình - Hình 6.1: Trong ba mơ hình trước, kênh hồi tiếp giả sử hồn hảo, có nghĩa khơng lỗi khơng trễ Nhằm nghiên cứu ảnh hưởng kênh truyền có lỗi, luận án thực khảo sát hệ thống đa chặng DF với phân bố kênh Nakagami-m tổng quát dạng nền, phát triển từ báo [18] với phân bố kênh Rayleigh, xác suất can nhiễu gây hệ thống thứ cấp ảnh hưởng đến thiết bị sơ cấp thu khảo sát theo thông số số chặng, hệ số tương quan hệ số kênh truyền ước lượng Hiệu suất kênh thứ cấp khảo sát thông qua xác suất dừng hệ thống [19] Mơ hình mơ hình mở rộng (đa chặng) so với mơ hình trình bày báo [20] (hai chặng) 1.6 Nhận xét ứng dụng nghiên cứu Với mục tiêu giải toán khan phổ tần luận án, ứng dụng việc sử dụng công nghệ vô tuyến nhận thức cho phép hai hệ thống sử dụng đồng thời vùng phổ tần cấp phép Cụ thể, giả sử vùng phổ tần cấp phép cho công ty khai thác dịch vụ viễn thơng khơng trống Việc cơng ty muốn kinh doanh viễn thơng điều khó đáp ứng không sử dụng công nghệ nhận thức Việc quản lý phổ tần cho biết thông tin vùng phổ có hiệu suất sử dụng thấp thời điểm Nếu vùng phổ có hiệu suất thấp phù hợp với nhu cầu sử dụng công ty này, việc hợp tác công ty cấp vùng phổ (hệ thống người dùng sơ cấp) công ty (hệ thống người dùng thứ cấp) giúp công ty cấp phổ giải tốn kinh tế giảm chi phí mua vùng băng tần, đồng thời công ty thực việc kinh doanh Kết giá thành dịch vụ công ty viễn thông giảm người hưởng lợi quan quản lý tài nguyên phổ người sử dụng dịch vụ Trong trường hợp hệ thống thứ cấp đầu tư mới, thông thường giai đoạn đầu triển khai sở hạ tầng, kinh phí đầu tư mua sắm vận hành thiết bị lớn với mục đích đảm bảo vùng phủ sóng rộng lớn Với số chặng hai, mơ hình phù hợp với dịch vụ viễn thông di động Trong đó, liệu trạm gốc thu phát sóng (Base Station - BS) thay truyền trực tiếp, công nghệ hợp tác cho phép người sử dụng dịch vụ trạm trung chuyển Trong đó, mơ hình đa chặng phù hợp với mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network - WSN) Trong hệ thống WSN, thiết bị hoạt động chủ yếu thông qua kết nối đa chặng lý giới hạn khoảng cách thiết bị, giới hạn nguồn điện/công suất phát, không yêu cầu lưu động cao thiết bị mạng Một vài tài liệu đề cập đến sản phẩm chuẩn tích hợp cơng nghệ vơ tuyến nhận thức vào dịch vụ thực tiễn Năm 2008, FCC thực dự án kiểm tra tỉ suất sử dụng vùng phổ trắng thiết bị đo đạc hãng Motorola, Philips, Adaptrum I2R [1] Năm 2009, Đại học Linköping (Thụy Điển) nghiên cứu sản xuất xử lý lập trình chun dụng cho ứng dụng vơ tuyến tái cấu hình với mức chi phí thấp [21] 1.7 Hƣớng mở rộng Trong giả thiết phát biểu mơ hình hệ thống, đặc điểm chung mơ hình đề xuất phần 1.5 có giả sử chung thiết bị thu phát trang bị ăng-ten, mơ hình kênh truyền phân tích áp dụng mơ hình tốn học đơn ngõ vào – đơn ngõ (Single Input Single Output – SISO) Hệ thống nghiên cứu mở rộng thông qua việc tăng cường số lượng ăng-ten thiết bị thông qua phân tích tốn học với mơ hình tốn học ăng-ten phát đa ăng-ten thu (Single Input Multi Output – SIMO), đa ăng-ten phát đơn ăng-ten thu (Multi Input Single Output – MISO) trường hợp tổng quát thiết bị phát thu trang bị nhiều ăng-ten (Multi Input Multi Output – MIMO) Kế đến, kỹ thuật điều chế áp dụng cho mô hình kỹ thuật M-QAM Phương pháp phân tích tốn học thơng qua tính tốn hàm mật độ xác suất áp dụng cho hệ thống sử dụng kỹ thuật điều chế khác MPSK, M-PAM… mà khơng làm tính tổng qt Ngồi ra, mơ hình đề xuất, cơng suất phát khe thời gian khảo sát phụ thuộc vào ràng buộc can nhiễu quy định hệ thống sơ cấp hệ số kênh truyền tức thời nhận khe thời gian Trong thực tế, cơng suất phát phụ thuộc ràng buộc điều kiện phần cứng giới hạn nguồn lượng cung cấp cho hệ thống, giảm mức độ can nhiễu ảnh hưởng lên thiết bị khác hệ số kênh truyền đủ bé 1.8 Bố cục luận văn Luận văn gồm chương Chƣơng giới thiệu tổng quan luận văn Chƣơng trình bày tình hình nghiên cứu liên quan đến công nghệ gồm: công nghệ vô tuyến nhận thức, công nghệ truyền thông chuyển tiếp kỹ thuật truyền thích nghi Từ Chƣơng đến Chƣơng trình bày phân tích tốn học kết mơ nhằm khảo sát hiệu hoạt động hệ thống thứ cấp tương ứng với mơ hình đề xuất Trong đó, kênh truyền hồi tiếp từ Chương đến Chương giả sử không lỗi, không trễ Chương thực khảo sát thay đổi số lượng chặng K hệ thống thứ cấp ảnh hưởng lên thiết bị thu sơ cấp kênh truyền hồi tiếp khơng hồn hảo 1.9 CHƢƠNG TỔNG QUAN Trong chương trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu ba công nghệ: công nghệ vô tuyến nhận thức, công nghệ truyền thông chuyển tiếp kỹ thuật truyền thích nghi Từ đó, rút vấn đề tồn nhằm đưa định hướng nghiên cứu mơ hình khảo sát Chương từ Chương đến Chương Hiệu hệ thống phân tích ba thơng số: xác suất dừng hệ thống, tỉ lệ lỗi bit hệ thống dung lượng ergodic Hiệu hệ thống cải thiện đáng kể so với mơ hình khơng sử dụng công nghệ truyền thông chuyển tiếp (ứng với K 1) khảo sát xác suất dừng hệ thống (Hình 4.3) tỉ lệ lỗi bit trung bình (Hình 4.4) tăng số chặng Hình 4.3 Xác suất dừng hệ thống theo trung bình ℑp N0 (dB) Hình 4.5 Dung lượng Shannon theo trung bình Ip/No Hình 4.4 Tỉ lệ lỗi bit đầu cuối hệ thống theo trung bình ℑp N0 (dB) Hình 4.6 Khảo sát ảnh hưởng vị trí PU-Rx lên dung lượng ergodic Trong đó, khảo sát hiệu hệ thống thứ cấp dung lượng Shannon, hệ thống yêu cầu chặt chẽ ngưỡng cho phép công suất can nhiễu ảnh hưởng đến hệ thống sơ cấp (thấp), hệ thống với số chặng lớn cho hiệu suất cao so với hệ thống với số chặng ngược lại (Hình 4.5) Hình 4.6 thực so sánh dung lượng ergodic hệ thống đa chặng với vị trí khác thiết bị sơ cấp thu với số chặng (K=3) với PU(x,y) tọa độ thiết bị sơ cấp thu (PU-Rx) với ba vị trí (0.3,0.3), (0.6, 0.6), (0.9, 0.9) Từ kết đạt được, nhận thấy vị trí PU-Rx xa hệ thống thứ cấp, dung lượng ergodic hệ thống thứ cấp cải thiện Điều giải thích vị trí PU-Rx xa thiết bị thứ cấp, can nhiễu hệ thống thứ cấp ảnh hưởng lên PU-Rx thấp so với trường hợp gần, xác suất dừng truyền tín hiệu hệ thống thứ cấp giảm, dẫn đến dung lượng hệ thống tăng Hình 4.7 thực so sánh hiệu hệ thống thứ cấp tốn phân bố vị trí nút chuyển tiếp tối ưu, tương ứng với ba trường hợp (Bảng 4.2) tương ứng với K = K = Profile A với đặc điểm vị trí nút chuyển tiếp phân bố cách ngẫu nhiên; Profile B với vị trí nút chuyển tiếp có khoảng cách 1/K Profile C trường hợp vị trí nút chuyển tiếp tối ưu Vị trí điểm tối ưu nghiệm toán tối ưu theo xác suất dừng hệ thống tối ưu theo tỉ lệ lỗi bit trung bình Bảng 4.2 So sánh ba Profile quy định vị trí nút chuyển tiếp Profile A Profile B Profile C dD,1 = 0.1767 dD,1 = 0.5 dD,1 = 0.4192 K= dD,2 = 0.8333 dD,2 = 0.5 dD,2 = 0.5808 K= dD,1 = 0.20 dD,2 = 0.28 dD,1 = 0.25 dD,2 = 0.25 dD,1 = 0.1915 dD,2 = 0.1900 dD,3 = 0.36 dD,3 = 0.25 dD,3 = 0.2492 dD,4 = 0.16 dD,4 = 0.25 dD,4 = 0.3693 Hình 4.7 So sánh ba Profile quy định vị trí relay Hình 4.8 Ảnh hưởng hệ số suy hao lên dung lượng ergodic Thực quan sát tương tự Hình 4.8 khảo sát dung lượng ergodic với hệ số suy hao đường truyền ( η ) thay đổi số chặng thay đổi Từ Hình 4.8, ta nhận thấy ưu điểm Profile C với đường gấp lớn η tăng Với η nhỏ, số lượng chặng tỉ lệ nghịch với dung lượng ergodic Tuy nhiên với η lớn, tồn giá trị K cho dung lượng ergodic đạt giá trị cực đại Điều giải thích truyền η nhỏ, lợi ích độ lợi suy hao đường không bù đắp cho việc nhiều khe thời gian trực giao để truyền liệu truyền thông đa chặng Luận văn thực chứng minh với thông số thiết kế ngoại trừ kỹ thuật chuyển tiếp, hệ thống sử dụng kỹ thuật DF cho dung lượng ergodic hệ thống cao so với hệ thống sử dụng AF CHƢƠNG PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI HAI CHẶNG AF PHÂN BỐ RAYLEIGH TRONG MÔI TRƢỜNG RÀNG BUỘC CAN NHIỄU Mơ hình đề xuất sử dụng kỹ thuật đa chế độ điều chế với giả sử thiết bị đích thứ cấp nhận liệu trực tiếp từ thiết bị nguồn thứ cấp từ thiết bị chuyển tiếp Thiết bị đích sử dụng kỹ thuật lựa chọn kết hợp (SC) để kết hợp hai tín hiệu nhận (Hình 5.1) Kênh hồi tiếp Hình 5.1 Mơ hình hệ thống hai chặng AF điều chế thích nghi Tùy thuộc vào chất lượng mơi trường truyền mà hệ thống thứ cấp tự điều chỉnh thông số điều chế phù hợp với hàm mục tiêu tỉ lệ lỗi bit truyền ứng với ký tự (symbol) truyền nhỏ giá trị định trước Giả sử hệ thống thứ cấp sử dụng hệ thống điều chế thích nghi K chế độ với K −1 mức điều chế QAM, cụ thể BPSK, QPSK, 8QAM, …, M K QAM Khi đó, hệ thống có K +1 ngưỡng chuyển, ký hiệu γ ,γ với γ γK ,…, γ T K T = = ∞ Cụ T T thể, hệ thống thứ cấp sử dụng điều chế thích nghi thay đổi chế độ truyền tỉ lệ tín hiệu nhiễu tồn hệ thống có giá trị lớn giá trị ngưỡng chuyển γT k −1 hệ thống định truyền chế độ thứ k Các giá trị ngưỡng chuyển xác định dựa vào ràng buộc chất lượng QoS hệ thống thứ cấp: tỉ lệ lỗi bit tức thời hệ thống thứ cấp không vượt giá trị cho trước BERT Vì lý giảm thiểu độ phức tạp phần cứng hệ thống thứ cấp sử dụng điều chế giải điều chế đa chế độ, kỹ thuật AF đề xuất thay kỹ thuật DF Thông số đo lường chất lượng hệ thống thứ cấp đề xuất bao gồm xác suất dừng hệ thống, hiệu suất phổ tần tỉ lệ lỗi bit trung bình Trong phân tích tốn học, luận văn đề xuất sử dụng xấp xỉ hàm Q(.) theo phương pháp Chiani Lưu đồ giải thuật mơ hình kênh truyền sử dụng kỹ thuật thích nghi trình bày Hình 5.2 với thích Bảng 5.1 Có thể áp dụng cho phương pháp điều chế khác MPSK, MPAM, v.v Bảng 5.1 Mô tả lưu đồ mô kênh truyền sử dụng kỹ thuật điều chế thích nghi Tên biến Symbol_Num S ERB ASE PI(i) Less_gammath gT(i) gammasum Data M Tx h(I,1) Ip P_k Rx0,Rx1 h(0), h(1), h(2) nk (k=0,1,2) Rx2 Rx Data1 Error ERB Number_of_bits BER OP Chú thích Tổng số lượng symbol cần truyền Symbol truyền thứ S Tổng số lượng bit lỗi truyền hết Symbol_Num Hiệu suất phổ tần Xác suất truyền chế độ thứ i Số lần SNR hệ thống nhỏ giá trị ngưỡng chất lượng gT(1) Các ngưỡng truyền chế độ truyền SNR đầu cuối hệ thống thứ cấp Giá trị symbol phát từ thiết bị nguồn thứ cấp, có giá trị thuộc 0; M −1 [ ] Điều chế M-QAM ứng với symbol truyền thứ S Tín hiệu sau điều chế liệu Data Hệ số kênh truyền can nhiễu chặng thứ ảnh hưởng lên PU thu Ngưỡng công suất can nhiễu tối đa, quy định thiết bị thu sơ cấp Công suất phát chặng thứ k Tín hiệu thu thiết bị thu thứ cấp, thiết bị chuyển tiếp thứ cấp Tx phát Hệ số kênh truyền từ SD, SR RD Nhiễu AWGN kênh SD, SR RD Tín hiệu thu thiết bị thu thứ cấp Rx1 phát từ thiết bị chuyển tiếp với kỹ thuật AF Tín hiệu sau sử dụng kỹ thuật kết hợp SC Dữ liệu thu sau giải điều chế từ tín hiệu Rx, có giá trị thuộc 0; M −1 [ ] Số lượng bit sai lệch hai symbol: symbol phát từ thiết bị nguồn thứ cấp symbol thu thiết bị đích thứ cấp Số bit lỗi cộng dồn tính đến symbol thứ S Tổng số lượng bit truyền Số bit lỗi truyền hết Symbol_Num Tổng số lần giá trị SNR hệ thống thứ cấp nhỏ γ th Bắt đầu Symbol_Num; S=1 ERB=0; ASE=0;PI(i)=0;Number_of_bits=0; Less_gammath =0 Xác định ngưỡng gT(i) S Symbol_Num Đ S Tính gammasum, Xác định M Data KÊNH TRUYỀN Tx=Điều chế(Data) P_1=Ip/|h(I,1)|2 Rx0=h(0)*Tx + n0 Data0=Giải điều c Rx1=h(1)*Tx + n1 Chuyển tiếp khuếch đại AF Rx2=h(2)*AG.Rx1 + Kết hợp SC , Rx =max( Rx0, Rx2) Data1=Giải điều chế(Rx) CẬP NHẬT Error=(Data, Data1) ERB=ERB+Error Less_gammath =Less_gammath +sum(gammasum